Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) hat Licht in eine seit Jahrzehnten andauernde Debatte darüber gebracht, warum Galaxien sich schneller drehen als erwartet – und ob dieses Verhalten durch unsichtbare Dunkle Materie oder durch einen Zusammenbruch der Gravitation auf kosmischen Skalen verursacht wird. Unter der Leitung des AIP in Zusammenarbeit mit der University of Surrey, der University of Bath, der Nanjing University in China, der University of Porto in Portugal, der Leiden University in…
Erfolgreicher Projektabschluss von Lidar-Spezialist Ibeo, der Christian-Albrechts-Universität Kiel und Airbus Operations Autonomes Fahren unter den besonderen Sicherheitsanforderungen auf dem Airport-Rollfeld erfolgreich getestet Abschluss der Projektpartnerinnen und -partner mit Livepräsentation auf dem GATE InnoAirport Rostock-Laage Nach rund dreijähriger Forschungs- und Entwicklungszeit hat der Hamburger Lidar-Spezialist Ibeo Automotive Systems GmbH zusammen mit der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und Airbus Operations das Projekt AirPortMover mit einer Livepräsentation auf dem GATE InnoAirport Rostock-Laage erfolgreich abgeschlossen. Im Fokus des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz…
In manchen Materialien nehmen Elektronen einen ungewöhnlichen Zustand ein, die sogenannte nematische Ordnung: Sie bewegen sich nicht gleichmäßig in alle Richtungen, sondern nehmen spontan eine Vorzugsorientieung ein. Dieses erst kürzlich entdeckte Verhalten haben Forschende mittlerweile in mehreren Supraleitern beschrieben, also in Materialien, die Strom verlustfrei leiten können. Bislang mangelt es jedoch an hochauflösenden Methoden, um solche nematischen Supraleiter erforschen zu können. Das möchte Prof. Dr. Anna Böhmer ändern. Die Experimentalphysikern an der Ruhr-Universität Bochum wurde vom Europäischen Forschungsrat ERC mit…
Anhand von Daten der VISTA-Durchmusterung des Magellanschen Wolkensystems (VMC) haben Forschende des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) in Zusammenarbeit mit dem VMC-Team die Existenz von langgestreckten Bahnen bestätigt, die das Rückgrat des Balkenbildungsprozesses bilden. Die Methode verwendete wiederholte bildgebende Beobachtungen, um eine Geschwindigkeitskarte der Sterne in der zentralen Region der Großen Magellanschen Wolke zu erstellen. Die Große Magellansche Wolke ist von der südlichen Hemisphäre aus mit bloßem Auge sichtbar, da sie die hellste und massereichste Satellitengalaxie der Milchstraße ist. Die…
Privatsphäre auf dem Smartphone ist möglich – das beweisen die „Privacy Friendly Apps“ für Android: Die Forschungsgruppe SECUSO am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat gemeinsam mit Studierenden mehr als 30 verschiedene Apps für Android entwickelt, die nur die für die Funktionalität erforderlichen Berechtigungen anfordern und keine Tracking-Mechanismen enthalten. Für diese „Privacy Friendly Apps“ hat SECUSO nun den 2022 erstmals verliehenen „Digital Autonomy Award“ vom Kompetenzzentrum Digital Autonomy Hub erhalten, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Wir…
Quantenpunkte könnten eines Tages die Basis-Informationseinheiten von Quantencomputern bilden. Forschende der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Technischen Universität München (TUM) haben das Herstellungsverfahren für diese winzigen Halbleiter-Strukturen entscheidend verbessert, zusammen mit Kollegen aus Kopenhagen und Basel. Die Quantenpunkte werden auf einem Wafer, einer dünnen Halbleiterkristallscheibe, erzeugt. Bisher war die Dichte der Strukturen darauf nur schwer zu kontrollieren. Nun können die Wissenschaftler gezielt bestimmte Anordnungen erzeugen – ein wichtiger Schritt in Richtung eines anwendbaren Bauteils, das eine Vielzahl von Quantenpunkten besitzen…
Wissenschaftler des Max-Born-Instituts in Berlin, der Universität Stockholm, der Universität Hamburg, des Helmholtz-Zentrums Berlin, der Ben-Gurion Universität des Negev in Beersheva und der Universität Uppsala haben nun erfolgreich einen neuartigen kombinierten experimentellen und theoretischen Ansatz verfolgt, um die elektronischen Ladungsverteilungen von Photosäuren entlang der vier Stadien der Photosäuren zu untersuchen, die einen direkten mikroskopischen Einblick in die elektronischen Strukturänderungen der protonenspendenden Amingruppe eines Aminopyren-Derivats in wässriger Lösung ermöglichen. Photosäuren sind Moleküle, die nach elektronischer Anregung ein Proton freisetzen und so…
Bindeglied zwischen KI und Quantencomputer entwickelt. Künstliche Intelligenz ist allgegenwärtig, etwa bei Anwendungen in der Sprachinterpretation, Bilderkennung, medizinischen Diagnose und vielem mehr. Zugleich hat sich gezeigt, dass die Quantentechnologie Rechenleistungen erbringen kann, die selbst den größten Supercomputer der Welt übersteigen. Physiker*innen der Universität Wien stellen mit dem so genannten „Quanten-Memristor“ ein neues Element vor, um diese beiden Welten miteinander zu verbinden. Das Experiment, das in Zusammenarbeit mit dem Nationalen Forschungsrat (CNR) und der Polytechnischen Universität Mailand in Italien durchgeführt wurde,…
Mit Hilfe eines einzigartigen neuen Datensatzes istMaosheng Xiang und Hans-Walter Rix (MPI für Astronomie) die bislang detaillierte Rekonstruktion der bewegten Teenager-Jahre unserer Heimatgalaxie gelungen: der Zeit zwischen etwa 13 und 8 Milliarden Jahren, als die Milchstraße ein reges Leben führte, mit anderen Galaxien verschmolz und viel Wasserstoff verbrauchte, um neue Sterne zu bilden – bevor für die folgenden 8 Milliarden Jahre ein ruhigeres Erwachsenenleben begann. Möglich wurde die Rekonstruktion, weil die Forscher das Alter zahlreicher Milchstraßen-Sterne präzise bestimmen konnten. Die…
Forschende der Universität Bonn haben ein Gas aus Lichtteilchen erzeugt, das sich extrem stark komprimieren lässt. Ihre Ergebnisse bestätigen die Vorhersagen zentraler Theorien der Quantenphysik. Sie könnten zudem die Richtung zu neuartigen Sensoren weisen, mit denen sich kleinste Kräfte messen lassen. Die Studie erscheint in der Fachzeitschrift Science. Wenn man den Auslass einer Luftpumpe mit dem Finger verschließt, kann man ihren Kolben dennoch nach unten drücken. Grund: Gase lassen sich ziemlich leicht komprimieren – im Gegensatz etwa zu Flüssigkeiten. Befände…
Bei einer Million Gigahertz ist Schluss: Dann ist die physikalische Grenze der Signalgeschwindigkeit in Transistoren erreicht, wie ein deutsch-österreichisches Physikteam nun festgestellt hat. Die Maximalgeschwindigkeit der Signalübertragung in Mikrochips liegt bei etwa einem Petaherz (eine Million Gigahertz) und ist damit etwa 100.000 Mal schneller, als es derzeitige Transistoren sind. Diese Erkenntnis veröffentlichen Physiker*innen der Ludwig-Maximilians-Universität, des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der Technischen Universitäten Wien und Graz aktuell im Fachjournal „Nature Communications“. Ob Computerchips dieser Maximalkapazität jemals tatsächlich hergestellt werden können,…
Halbleiterelektronik wird immer schneller – aber irgendwann erlaubt die Physik keine Steigerung mehr. Die kürzest mögliche Zeitskala optoelektronischer Phänomene wurde nun untersucht. Wie schnell kann Elektronik werden? Wenn Computerchips mit immer kürzeren Signalen und immer kleineren Zeitabständen arbeiten, stößt man irgendwann auf physikalische Grenzen: Die quantenmechanischen Prozesse, die in einem Halbleitermaterial die Entstehung von elektrischem Strom ermöglichen, brauchen ihre Zeit. Schneller ist Signalentstehung und Signalübertragung einfach nicht möglich. Diese Grenzen konnten TU Wien, TU Graz und das Max-Planck-Institut für Quantenoptik…
Optimierungsaufgaben in Logistik oder Finanzwesen gelten als erste mögliche Anwendungen von Quantenrechnern. Innsbrucker Physiker haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem Optimierungsprobleme auf heute bereits existierender Quanten-Hardware untersucht werden können. Sie haben dazu ein spezielles Quantengatter entwickelt. Weltweit wird die Entwicklung von Quantencomputern vorangetrieben, und es gibt unterschiedliche Konzepte, wie das Rechnen mit den Möglichkeiten der Quantenwelt umgesetzt werden kann. Viele davon sind experimentell schon in Bereiche vorgestoßen, die auf klassischen Computern nicht mehr nachgeahmt werden können. Doch noch sind…
Attosekunden-Laserpulse im extremen Ultraviolett (XUV) sind ein einzigartiges Werkzeug zur Beobachtung und Steuerung der Elektronendynamik in Atomen, Molekülen und Festkörpern. Die meisten Attosekunden-Laserquellen arbeiten mit einer Pulswiederholrate von 1 kHz (1000 Pulse pro Sekunde), was ihren Einsatz für komplexe Experimente einschränkt. Mit einem am MBI entwickelten Hochleistungslasersystem ist es uns gelungen, Attosekundenpulse mit einer Wiederholrate von 100 kHz zu erzeugen. Dies ermöglicht neuartige Experimente in der Attosekundenforschung. Lichtpulse im extrem ultravioletten (XUV) Bereich des elektromagnetischen Spektrums mit einer Dauer in…
An der Universität Innsbruck haben Physiker um Peter Zoller und Thomas Monz den ersten programmierbaren Quantensensor entwickelt und im Labor getestet. Dazu haben sie eine Methode aus der Quanteninformationsverarbeitung auf ein Messproblem angewendet. Das innovative Verfahren eröffnet die Perspektive für Quantensensoren, deren Präzision bis dicht an die durch die Naturgesetze vorgegebene Grenze reicht. Atomuhren sind die besten Sensoren, die die Menschheit je gebaut hat. Heute findet man sie in staatlichen Eichämtern genauso wie in den Satelliten von Navigationssystemen. Wissenschaftler in…
„Nature Communications“-Publikation: Laser ersetzt Teilchenbeschleuniger in ersten Anwendungen. Ein Team unter Leitung der TU Darmstadt hat erstmals mit Lasern erzeugte Neutronen für eine industrielle Anwendung nutzbar gemacht. Die Forschenden zeigten, dass Neutronen, die kompakt mit Lasern erzeugt werden, in der zerstörungsfreien Materialprüfung zum Einsatz kommen können. Als elektrisch neutrale Teilchen durchdringen Neutronen Materie relativ leicht. Daraus ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten wie etwa die Prüfung von Behältern mit radioaktivem Abfall. Die Ergebnisse wurden im renommierten Magazin „Nature Communications“ veröffentlicht. Der Drang,…
Neuer Sonderforschungsbereich der Universität Rostock nimmt Arbeit auf. Wie wirkt Licht auf Materie? Wie beeinflusst Materie im Gegenzug das Licht? Und wie kann das komplexe Wechselspiel dieser beiden so unterschiedlichen Grundbestandteile des Universums auf mikroskopischer Ebene gesteuert und in neuartigen Technologien zur Anwendung gebracht werden? Einen holistischen Ansatz zur Klärung dieser spannenden Fragen verfolgen Forschende am Institut für Physik der Universität Rostock mit modernsten wissenschaftlichen Methoden im Rahmen eines Verbundprojekts der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Mit rund 11 Millionen Euro wird…