Die EU-Kommission gewährt 2,14 Millionen Euro Fördergeld, um den am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) entwickelten Simulationscode GENE auf eine neue Stufe zu heben: Durch den Einsatz von Exascale-Supercomputern soll er künftig digitale Zwillinge von Kernfusionsexperimenten wie ITER ermöglichen. An dem Projekt werden das IPP, die Max Planck Computing and Data Facility (MPCDF) und die Technische Universität München gemeinsam arbeiten. Die Plasmaphysik ist seit den 1960er Jahren einer der wichtigsten Treiber für die Weiterentwicklung von Höchstleistungsrechnern. Das liegt daran, dass Plasmen…

Einem Forscherteam des kalifornischen Lawrence Livermore National Laboratory ist am 5. Dezember 2022 ein revolutionärer Durchbruch gelungen: Erstmals konnte mit der Fusion von Atomkernen mehr Energie gewonnen werden als im Labor hineingesteckt wurde. Die Grundlagen für diese Form der Kernfusion, die nach den bahnbrechenden Ergebnissen einen vielversprechenden Weg zu einer verlässlichen und sauberen Energiequelle mit nahezu unbegrenzt verfügbarem Brennstoff aufzeigt, werden auch am Institut für Physik der Universität Rostock erforscht. Es ist ein lang gehegter Menschheitstraum, die Fusion von Atomkernen,…

Physiker:innen der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist es erstmals gelungen, Photonen über 248 Kilometer Glasfaser zu verschränken. Für eine derartige Quantenkommunikation ist dies ein neuer Langstreckenrekord und ein bedeutender Schritt auf dem Weg zum Quanteninternet. Bisher lag die maximale Distanz in diesem Bereich bei 100 Kilometern. Einmal mehr haben Wissenschaftler:innen des Wiener Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) einen neuen Weltrekord bei der Quantenverschränkung aufgestellt: Erstmals ist es gelungen, verschränkte Photonen, also Lichtteilchen, über 248…

… und kann dadurch Stürze verhindern. Mit einer speziellen Brille wird die visuelle Orientierung und damit das Gleichgewicht verbessert. Optische Anhaltspunkte werden eingeblendet. Das kann Stürze verhindern. Durch Stürze verletzen sich jedes Jahr viele Menschen. Vor allem ältere Menschen stürzen häufig. Eine Ursache könnte die zunehmende Verschlechterung sensorischer Informationen im Alter sein, wodurch sich auch die Orientierung im Raum und damit das Gleichgewicht verschlechtert. Forscher der Universität Konstanz entwickeln derzeit eine spezielle Brille, die optische Anhaltspunkte einblendet. Diese soll die…

Ein internationales Team unter Beteiligung des Fachbereichs Physik der Universität Hamburg hat sich im Rahmen des Programms „Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment“ (INCITE) des US-Energieministeriums erfolgreich für Rechenzeit auf „Frontier“ beworben, dem derzeit schnellsten Supercomputer der Welt. Die Forschenden von der Hamburger Sternwarte werden Plasma-Jets von aktiven Galaxienkernen simulieren, um mehr über deren Entwicklung zu erfahren. Jedes Jahr vergibt das US-Energieministerium Rechenzeit auf leistungsstarken Supercomputern, um Fortschritte in Wissenschaft und Technik zu unterstützen. Dieses Jahr können…

Neue Theorie zur selbständigen Umgestaltung von Strukturen. Aus einzelnen Bausteinen aufgebaute Strukturen können ihre Form verändern und sich selbständig zu einer neuen Konfiguration umgestalten. Die Physiker Saeed Osat und Ramin Golestanian vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) entdeckten diesen Mechanismus, mit dem sich die molekulare Organisation aktiv beeinflussen lässt. Ein Keim der neuen gewünschten Konfiguration reicht aus, um eine Reorganisation auszulösen. Dieses Prinzip lässt sich auch auf biologische Bausteine übertragen, die in lebenden Systemen ständig recycelt werden, um neue…

Ab 1. Januar 2023 untersuchen Forschende der Fakultät Medien an der Bauhaus-Universität Weimar innerhalb eines DFG-geförderten Forschungsprojekts gemeinsam mit Philosoph*innen und Künstler*innen den kritischen Zusammenhang von Animismus und Maschinismus. Unser Alltag ist geprägt durch intelligente Technologien wie Sprachassistenten, selbstparkende Autos und weitgehend eigenständig agierende Haushaltsgeräte. Diese erzeugen den Eindruck, dass wir es immer häufiger mit animistischen, also beseelten, Apparaten zu tun haben. Wir kommunizieren und interagieren mit Siri, Alexa & Co. als wären sie lebendige, menschliche Assistent*innen. Parallel dazu zeigen…

Eine Drohne, die in unbekannten Innenräumen autonom fliegen kann, haben Forschende am Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH (IPH) im Projekt „Autodrohne in der Produktion“ entwickelt. Zur Navigation nutzt sie bordeigene Sensoren, die das GPS ersetzen. Im Forschungsumfeld funktioniert der Indoor-Drohnenflug, marktreif ist das System allerdings noch nicht – weil die Forschenden auf unerwartete Sicherheitsprobleme gestoßen sind, die weiter untersucht werden müssen. GPS funktioniert nur unter freiem Himmel. Unbemannte Luftfahrtsysteme (engl. Unmanned Aircraft System, UAS) können sehr zuverlässig navigieren, solange…

Wie entstehen Galaxien und was hält sie zusammen? Astronominnen und Astronomen gehen davon aus, dass die Dunkle Materie dabei eine essentielle Rolle spielt, nachgewiesen werden konnte ihre Existenz jedoch noch nicht. Einem Forschungsteam unter Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) ist es nun gelungen, die Überlebensrate von Antihelium-Kernen aus den Tiefen der Galaxis zu bestimmen – eine notwendige Voraussetzung für die indirekte Suche nach Dunkler Materie. Hinweise auf Dunkle Materie gibt es viele. Daraus, wie sich Galaxien in Galaxienhaufen bewegen,…

… für extrem rauscharme Datenübertragung in der Satellitenkommunikation. Um dem weltweit rasant wachsenden Datenkonsum und dem steigenden Bandbreitenbedarf gerecht zu werden, weicht die Satellitenkommunikation auf höhere Frequenzen aus. Das W-Band (75–110 GHz) eignet sich gut für die Nutzung im Weltraum, doch bislang fehlt es an technischen Komponenten. Aus diesem Grund hat das Fraunhofer IAF das Projekt »BEACON« gestartet: Gemeinsam mit Forschenden von RPG-Radiometer Physics soll im Rahmen des ESA-Programms ARTES ein neuartiges W-Band-Empfangsmodul realisiert werden. Das Ziel besteht darin, eine…

Zwei scheinbar völlig unterschiedliche Bereiche der Physik hängen auf subtile Art zusammen: Quantentheorie und Thermodynamik. Wie die Chaostheorie dazwischen vermittelt, wurde nun an der TU Wien untersucht. Ein einzelnes Teilchen hat keine Temperatur. Es hat eine bestimmte Energie oder auch eine bestimmte Geschwindigkeit – aber in eine Temperatur kann man das nicht übersetzen. Nur wenn man es mit zufälligen Geschwindigkeitsverteilungen vieler Teilchen zu tun hat, kann man überhaupt von einer Temperatur sprechen. Wie sich aus den Gesetzen der Quantenphysik die…

Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Universität Wuppertal sind aktuell auf dem Lichterfest in Lyon aktiv, um neue Daten für die Fußgängerforschung zu sammeln. Das Fête des Lumières, das gestern startete, zieht jedes Jahr rund 2 Millionen Menschen in die französische Großstadt. Die Forschenden zeichnen dort auf, wie sich Besucherströme durch die überfüllten Gassen drängen. Die Auswertung soll dazu beitragen, die Dynamik von dichten Menschenmengen mithilfe von innovativen Modellen mit künstlicher Intelligenz (KI) besser vorhersagen und verstehen zu können. „Die…

Wissenschaftler simulieren in ultrakalten Quantengasen eine ganze Familie von Universen mit Krümmung. Raum und Zeit sind nach Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie untrennbar miteinander verbunden. In unserem Universum – es ist kaum messbar gekrümmt – ist die Struktur dieser Raumzeit vorgegeben. Wissenschaftlern der Universität Heidelberg ist es nun gelungen, in einem Laborexperiment eine effektive Raumzeit zu realisieren, die sich manipulieren lässt. In ihrer Forschung an ultrakalten Quantengasen konnten sie so eine ganze Familie gekrümmter Universen simulieren, um verschiedene kosmologische Szenarien zu untersuchen…

Keine Wand ist ihnen zu steil, sie laufen kopfüber an Decken, ihre fein-behaarten Füße haften besser als jeder Profikleber, ohne Spuren zu hinterlassen, und sie trotzen der Schwerkraft: Die Füße der Geckos! Sie sind gleichermaßen von Interesse für Forschende aus der Materialwissenschaft wie aus der KI-Forschung. Dieser Effekt der Geckofüße soll über das Verbundvorhaben »GecKI« nunmehr zur Entwicklung energieeffizienter, autoadaptiver und produktunabhängiger Haftpads für Robotergreifsysteme zu Nutze gemacht werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert »GecKI« mit ca….

JLU-Team aus der Physik freut sich über gelungenen Flug eines Stratosphärenballons – YouTube-Video zeigt Aufstieg auf fast 35.000 Meter Höhe. Es sind besondere Daten, die die orangefarbene Sonde mit dem Logo der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) aus der Stratosphäre mitgebracht hat: Der kleine Kasten konnte kürzlich nach einem dreieinhalbstündigen Ballonflug in einem Waldstück in Franken geortet werden und hatte nicht nur spannende Messdaten an Bord. Faszinierend für Laien ist vor allem das rund dreieinhalbstündige Video, das mittlerweile bei YouTube den Flug…

In der Makrowelt ist Reibung eigentlich nicht von der Geschwindigkeit abhängig, mit der sich zwei Flächen aneinander vorbei bewegen. Genau das haben nun jedoch Forschende aus Basel und Tel Aviv bei speziellen Strukturen von Graphen auf einer Platinoberfläche beobachtet. Materialien, die aus einzelnen atomaren Schichten bestehen, sind aufgrund ihrer potenziell geringen Reibung interessant für Anwendungen, bei denen Reibung reduziert werden soll. Das gilt beispielsweise bei Festplatten oder beweglichen Bauteilen für Satelliten oder Weltraumteleskope. So wird auch Graphen, das aus einer…