Ein neuer Algorithmus erlaubt die Erzeugung von DNA-Wörtern, die das Speichern von digitalen Informationen in DNA ermöglichen. Das Verfahren aus der Marburger Informatik berücksichtigt etliche Besonderheiten des Speichermediums: Wenn Informationen in DNA kodiert werden, dürfen zum Beispiel keine Kombinationen entstehen, die bei der Erzeugung oder weiteren Nutzung der DNA zur Langzeitspeicherung stören. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berichten in der Fachzeitschrift „Nucleic Acids Research“ über ihre Ergebnisse. Die Masse digitaler Daten steigt enorm, doch die gängigen Speichermedien überdauern nur verhältnismäßig…

Forschende haben ein Endoskop entwickelt, das die 3D-Bildgebung mit nahezu Videoraten durch eine einzelne Glasfaser vom Durchmesser eines Haares ermöglicht. Das Verfahren kann in Zukunft von der industriellen Inspektion bis hin zur Umweltüberwachung eingesetzt werden und hat das Potential die medizinische Bildgebung zu revolutionieren. Das System wurde von einem internationalen Team unter Leitung der Optikgruppe der Universität Glasgow entwickelt. Die zugrundeliegende Technologie wird seit über zehn Jahren von Prof. Tomáš Čižmár erforscht und ist Gegenstand seiner Arbeit in der Abteilung…

Projekte, in denen Künstliche Intelligenz (KI) ein- oder umgesetzt werden soll, sind meist komplex, erfordern heterogene Teams und bergen ein hohes Risiko zu scheitern. Wie schafft man es als Unternehmen, KI-Projekte auch in anspruchsvollen Anwendungsdomänen wie Mobilität oder industrieller Produk-tion dennoch zum Erfolg zu führen? Forschende im Karlsruher Kompetenz-zentrum für KI-Engineering, kurz CC-KING, haben dafür in enger Kooperation mit den Unternehmen im CC-KING Innovationsbeirat ein systematisches Vorgehensmodell namens PAISE® entwickelt, das ab sofort als Whitepaper zum Download zur Verfügung steht….

Schneller einrichten und ressourcenschonend produzieren… Medizintechnik, Photonik, Photovoltaik: In zahlreichen Anwendungsfeldern tragen mikrostrukturierte Bauteiloberflächen zur Funktionsfähigkeit von Hightech-Produkten bei. Die Maschinen für diese ultrapräzisen Fertigungsprozesse einzurichten erfordert langjährige Erfahrung und besonderes Fachwissen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Werkstückqualität und die Effizienz des Produktionsprozesses. Mit dem Partner Innolite GmbH arbeitet das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen im BMBF-geförderten Projekt »UP_Ramp-up« daran, mithilfe künstlicher Intelligenz den Einrichtungsprozess der Maschinen zu beschleunigen und die Herstellung dadurch effizienter zu machen. Produkte herzustellen,…

Die besonderen Eigenschaften von Alexandritkristallen will die Europäische Union zukünftig in Erdbeobachtungssatelliten nutzen. Damit die EU dabei unabhängig von außereuropäischen Lieferanten ist, arbeiten das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH), Altechna Coatings und Optomaterials im EU-Projekt GALACTIC an einer rein europäischen Lieferkette für weltraumqualifizierte Alexandritlaserkristalle. Diesem Ziel sind die Projektpartner entscheidende Schritte nähergekommen. Laserkristalle aus Alexandrit haben eine durchstimmbare Wellenlänge zwischen ca. 700 nm und 850 nm. Setzt man diese Kristalle in LIDAR-(Light Detection and Ranging)Systemen in Satelliten ein, lässt sich…

QUEST-Forschende beseitigen ein entscheidendes Hindernis auf dem Weg zu noch genaueren optischen Atomuhren. Laserstrahlen können nicht nur erhitzen, sondern auch kühlen. Das ist unter Physikern, die sich der Präzisionsspektroskopie oder der Entwicklung optischer Atomuhren verschrieben haben, nichts Neues. Aber neu ist die extrem geringe Temperatur, die Forschende am QUEST-Institut in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) an diesem speziellen Forschungsobjekten erreicht haben: Noch nie zuvor waren hochgeladene Ionen auf nur 200 µK heruntergekühlt worden. Das gelang den Teammitgliedern, indem sie ihre etablierten…

Das Gehirn funktioniert anders als ein Computer – während das Gehirn mit biologischen Zellen und elektrischen Impulsen arbeitet, verwendet ein Computer Transistoren auf Siliziumbasis. Ein Wissenschaftlerteam um Paschalis Gkoupidenis, Gruppenleiter am MPI-P, hat nun in einer groß angelegten Forschungskooperation die beiden Welten miteinander verbunden. Sie haben einen Roboter mit einem intelligenten und anpassungsfähigen elektrischen Schaltkreis ausgestattet, der aus weichen organischen Materialien besteht, ähnlich wie die biologische Materie. Mit diesem bio-inspirierten Ansatz konnten sie ihm beibringen, mit visuellen Zeichen selbstständig durch…

Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Michael Kramer (MPIfR Bonn) hat in einem 16 Jahre dauernden Experiment Einsteins allgemeine Relativitätstheorie mit einigen der bisher rigidesten Tests überprüft. Sie erforschten ein einzigartiges Sternpaar mit extremen Eigenschaften, zwei Pulsare in einem Doppelsternsystem. Bei den Untersuchungen, an denen sieben Radioteleskope auf der ganzen Welt beteiligt waren, traten neue relativistische Effekte zutage, die zum ersten Mal beobachtet wurden. Einsteins Theorie aus einer Zeit, als man sich weder solch extreme Sterne noch die verwendeten Untersuchungstechniken…

Neues Projekt im Rahmen des BMBF-Nachwuchswettbewerbs „Quantum Futur“ startet an der Universität Stuttgart. Quantensimulatoren mit „gefangenen“ Rydberg-Atomen sind ein vielversprechender Ansatz, um das Zusammenspiel vieler miteinander wechselwirkender Quantenteilchen zu berechnen. In den letzten Jahren haben sie eine sehr schnelle Entwicklung erfahren, doch ist ihre Rechenzeit (Kohärenzzeit) durch die endliche Lebensdauer des Rydberg-Zustands begrenzt. Im Rahmen des Projekts CiRQus (Quantensimulation mit zirkularen Rydbergatomen) wollen Physiker der Universität Stuttgart die Lebenszeit nun um das 1000-fache steigern. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung…

Standardisierte Methoden helfen bei Auswertung von Raman-Spektren. Lichtbasierte Verfahren werden zunehmend für analytische Fragestellungen in den Bereichen Gesundheit, Umwelt, Medizin und Sicherheit eingesetzt. Insbesondere die Raman-Spektroskopie ist hierfür eine geeignete Methode. Die dabei erhobenen Messdaten sind komplexe molekulare Fingerabdrücke. Künstliche Intelligenz kann bei der Analyse dieser Raman-Spektren helfen. Noch gibt es für die Auswertung keine etablierten Standards, wodurch die Anwendbarkeit im medizinischen oder biologischen Umfeld erschwert wird. Ein Team von Forschenden des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien und der Friedrich-Schiller-Universität Jena…

Die Fraunhofer-Gesellschaft und das niederländische Forschungszentrum QuTech schließen sich in den Bereichen Quantenkommunikation und Quanteninformationsnetzwerke zusammen. Damit positionieren sie sich als führende Organisationen für die Entwicklung und den Transfer von Quantentechnologien gemeinsam, um die Innovationskraft Europas zu stärken und dem Quanteninternet den Weg zu bereiten. Beide Institutionen unterzeichneten nun ein Memorandum of Understanding zur engen Zusammenarbeit. In einer langfristig angelegten, strategischen Partnerschaft arbeiten die Fraunhofer-Gesellschaft und das QuTech – eine Kollaboration der TU Delft und der Niederländischen Organisation für Angewandte…

Projekt »UN:IO«: Fraunhofer-Institute INT und IAF unterstützen die Vorbereitungen. Die Fraunhofer-Institute INT und IAF sowie der Fraunhofer-Leitmarkt Luft- und Raumfahrtwirtschaft wurden gemeinsam mit einem internationalen Konsortium aus mittelständischen Raumfahrtunternehmen und Start-ups ausgewählt, eine mit 1,4 Millionen Euro geförderte Studie für ein unabhängiges europäisches Satellitennetz anzufertigen. Mit diesem Netz will die Europäische Kommission (European Commission, EC) die Daten- und Technologiesouveränität der Europäischen Union zukünftig sicherstellen. Die ausgewählte Studie sieht unter dem Projekttitel »UN:IO« eine neuartige Satellitenkonstellation mit hochleistungsfähiger Kommunikationstechnik in verschiedenen…

6G soll leistungsfähiger und sicherer sein als bisherige Mobilfunkstandards. Ein Bochumer Konsortium leistet Vorarbeit. Ruckelnde Videos oder merkliche Verzögerungen bei Smartphone-Anwendungen wundern heute niemanden. Will man den Mobilfunk aber für Zwecke wie digitale Operationen oder autonomes Fahren verwenden, kann man so etwas nicht tolerieren. Dazu, dass es mit 6G rund läuft, trägt ein Bochumer Konsortium mit dem Projekt „6G-Forschungs-Hub für offene, effiziente und sichere Mobilfunksysteme (6GEM)“ bei. Bei dem Projekt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit rund 40…

Messwerte belegen Existenz eines lange gesuchten Teilchens aus vier Neutronen. Während alle Atome außer Wasserstoff aus Protonen und Neutronen zusammengesetzt sind, sucht die Physik seit 50 Jahren nach einem Teilchen, das aus zwei, drei oder vier Neutronen besteht. Experimente eines Teams von Physikern der Technischen Universität München (TUM) am Beschleuniger-Labor auf dem Forschungscampus Garching geben nun Grund zu der Annahme, dass es ein Teilchen aus vier gebundenen Neutronen tatsächlich gibt. Während sich die Kernphysik darüber einig ist, dass es im…

Physiker veröffentlichen theoretischen Ansatz zur Erklärung der kürzlich entdeckten Supraleitung in dreilagigem Graphen. Seit Entdeckung der Supraleitung in dreischichtigem Graphen im September rätselt die Physikgemeinde über ihren Ursprung. Jetzt, nach nur drei Monaten, können Physiker des IST Austria gemeinsam mit Kollegen des Weizmann-Institut für Wissenschaften die Ergebnisse erfolgreich erklären, indem sie auf eine Theorie der unkonventionellen Supraleitung zurückgreifen. Die Forschung wurde in Physical Review Letters veröffentlicht. Das vielversprechende Nanomaterial Graphen besteht aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen, die in einem…

Die optischen und elektrischen Eigenschaften hauchdünner Halbleiter lassen sich in unerwarteter Weise steuern, indem man die mechanische Dehnung des Materials kontrolliert. Das hat eine Forschungsgruppe aus Marburg und Münster herausgefunden, indem sie untersuchte, wie sich sichtbare und unsichtbare Quasiteilchen in Halbleiter-Dünnschichten bewegen. Das Team berichtet in der Wissenschaftszeitschrift „Nature Communications“ über seine Ergebnisse. Die Forschungsgruppe analysierte ein spezielles neuartiges Halbleitermaterial, nämlich Übergangsmetall-Dichalkogenid-Monolagen, kurz TMD nach der englischen Bezeichnung transition metal dichalcogenide. Dabei handelt es sich um hauchdünne Kristalle, die aus…