2024 präsentierte die TU Wien die erste Atomkernuhr der Welt. Nun wurde gezeigt: Die Technik lässt sich auch einsetzen, um ungelösten Fragen der fundamentalen Physik nachzugehen. Thorium-Atomkerne lassen sich für ganz spezielle Präzisions-Messungen verwenden. Das hatte man jahrzehntelang vermutet, weltweit war nach den passenden Atomkern-Zuständen gesucht worden, 2024 gelang einem Team der TU Wien mit Unterstützung internationaler Partner der entscheidende Durchbruch: Der lange diskutierte Thorium-Kernübergang wurde gefunden. Kurz darauf konnte man zeigen, dass sich Thorium tatsächlich nutzen lässt, um hochpräzise…

Die aktuelle Quantenforschung ist international vernetzt, interaktiv und kommunikativ. Jeden Tag erscheinen etwa 100 neue Publikationen zum Thema – oft von Autor*innen, die eng zusammenarbeiten. Neue Entwicklungen werden rasch aufgenommen, meist innerhalb von wenigen Wochen, und innovative Ideen werden schnell weiterentwickelt. Dies ist der Alltag in der Forschung der Quantentheorie, die dieses Jahr 100 Jahre alt geworden ist, weshalb die UNESCO 2025 zum Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und -technologie ausgerufen hat. Doch nun hat eine internationale Forschungsgruppe um den Quantenphysiker…

Zwei Physiker der Universität Stuttgart haben bewiesen, dass das Carnot-Prinzip, ein zentrales Gesetz der Thermodynamik, nicht für Objekte in der Größenordnung von Atomen gilt, deren physikalische Eigenschaften miteinander verknüpft sind (sogenannte korrelierte Objekte). Diese Erkenntnis könnte zum Beispiel die Entwicklung winziger, energieeffizienter Quantenmotoren voranbringen. Das Wissenschaftsjournal Science Advances veröffentlichte die Herleitung. (DOI: 10.1126/sciadv.adw8462) Verbrennungsmotoren oder Dampfturbinen sind Wärmekraftmaschinen: Sie wandeln thermische Energie in mechanische Bewegung um – oder anders ausgedrückt, Wärme in Bewegung. In quantenmechanischen Experimenten ist es in den…

Schon 100 Jahre bevor die Event Horizon Telescope Collaboration 2019 das erste Bild eines Schwarzen Lochs – im Herzen der Galaxie M87 – veröffentlichte, hatte der Astronom Heber Curtis einen seltsamen Strahl entdeckt, der aus dem Zentrum der Galaxie herauszeigt. Heute ist bekannt, dass es sich um den Jet des Schwarzen Lochs M87* handelt. Solche Jets werden auch von anderen Schwarzen Löchern ausgeschickt. Theoretische Astrophysiker der Goethe-Universität haben jetzt einen numerischen Code entwickelt, mit dem sie mathematisch hoch präzise beschreiben…