Forscher*innen der Universität Wien haben erstmals ein neues 2D-Material hergestellt. Atome verbinden sich miteinander, indem sie Elektronen austauschen. Die Art und Weise, wie dies geschieht, hängt von der Art der Atome, aber auch von Bedingungen wie Temperatur und Druck ab. In zweidimensionalen (2D) Materialien wie z.B. Graphen schließen sich Atome in einer Fläche zu Strukturen zusammen, die nur ein Atom dick sind, was zu Eigenschaften führt, die durch die Quantenmechanik bestimmt werden. Forscher*innen der Universität Wien haben erstmals ein neues…
Für die Quantenkommunikation oder optische Computer ist es wichtig, messen und beeinflussen zu können, in welche Richtung Licht schwingt. Nun ist es zum ersten Mal gelungen, diese Polarisation bei einem kontinuierlichen Laserlichtstrahl mithilfe einer speziellen Glasfaser zu manipulieren, die an beiden Enden mit Spiegeln versehen ist. Den Effekt hat ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts in Erlangen gemeinsam mit Kolleg*innen aus der Schweiz, Großbritannien und Deutschland entdeckt und jetzt im angesehenen Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht. Die Wissenschaftler*innen…
Physiker der Arbeitsgruppe um Professor Alexander Szameit an der Universität Rostock haben in Zusammenarbeit mit Professor Stefano Longhi vom Polytechnikum Mailand (Italien) mithilfe von Licht einen neuartigen dreifachen Phasenübergang erzeugt. Bei diesem ändern sich sprunghaft drei fundamentale Eigenschaften eines künstlichen Materials: die Topologie, die Leitfähigkeit und der Energieaustausch mit der Umgebung. Da man bisher davon ausging, dass diese drei Aspekte normalerweise nichts miteinander zu tun haben, stellt ihre unerwartete Verknüpfung das bisherige Lehrbuchwissen auf die Probe: Die Entdeckung des Wissenschaftlerteams…
Ist Schaum in der Badewanne oder auf dem Bier durchaus gewünscht, ist die Vermeidung von Schaum – beispielsweise in industriellen Prozessen – ein viel diskutiertes Thema. Oftmals werden Flüssigkeiten Öle oder Teilchen hinzugefügt, um Schaumbildung zu verhindern. Wenn diese gesundheits- oder umweltschädlich sind, müssen sie aber mit aufwändigen Methoden wieder entfernt werden. Ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung hat nun gezeigt, dass sogenannte “superamphiphobe Oberflächen” zur Schaumvermeidung verwendet werden können. Schaumbildung und eine lange Haltbarkeit des Schaums ist beispielsweise bei…
Fraunhofer IAF heißt Start-up Quantum Brilliance in Freiburg willkommen. Die Voraussetzungen für skalierbare Diamant-Quantenmikroprozessoren schaffen und so die wirtschaftliche Nutzbarkeit des Quantencomputings in Deutschland beschleunigen – daran arbeitet das Verbundprojekt »Deutsche Brilliance« seit 1. Dezember 2021. Das BMBF fördert die Kooperation zwischen Fraunhofer IAF, dem Start-up Quantum Brilliance und der Universität Ulm drei Jahre lang über die Maßnahme »Enabling Start-up« mit 15,6 Mio. Euro. Für den bestmöglichen Austausch zwischen den Projektpartnern nutzt das Team von Quantum Brilliance Räume am Fraunhofer…
Ein internationales Forscherteam mit Wissenschaftlern vom Bonner MPIfR hat die aktive Galaxie OJ 287 mit einer Rekordwinkelauflösung von 12 µas im Radiobereich kartiert. Das wurde durch die VLBI-Technik ermöglicht, bei der Signale von mehreren Radioteleskopen miteinander kombiniert werden. Durch die Verbindung von zwölf über die ganze Erde verteilten Radioobservatorien und der 10-Meter-Antenne an Bord des russischen Satelliten Spektr-R im Weltraum haben die Forscher ein virtuelles Radioteleskop mit einem Durchmesser von 193.000 km realisiert. Damit erfolgte ein Blick in das Herz…
Der Physiker Dr. Tobias Huber forscht an den Grundlagen der Quantentechnologie. Dafür erhält er vom Bundesforschungsministerium knapp fünf Millionen Euro. Quantenkommunikation und Quantencomputer: An diesen Zukunftsthemen forscht Dr. Tobias Huber am Lehrstuhl für Technische Physik der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Für ein neues Projekt erhält er jetzt 4,8 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Damit kann der Physiker seine eigene Nachwuchsgruppe aufbauen und über die Laufzeit von fünf Jahren hinweg an den Grundlagen der Quantentechnologien der zweiten Generation…
Ein internationales Forschungsprojekt unter Beteiligung von Kernphysikern der TU Darmstadt hat die modernen Möglichkeiten der Erzeugung radioaktiver Isotope genutzt, um erstmals die Ladungsradien entlang einer Reihe kurzlebiger Nickelisotope zu bestimmen. Damit lässt sich zeigen, dass neueste Kerntheorien die Radien gut vorhersagen können. Die Ergebnisse wurden jetzt in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht. Bis heute sind 118 Elemente bekannt, von denen nur sechs eine „magische“ Protonenzahl besitzen: Bei Helium, Sauerstoff, Calcium, Nickel, Zinn und Blei sind die Schalen, auf denen…
Forschende der TU Dresden haben in Kooperation mit Teams der Seoul National University (SNU) und der Korea University (KU) die wichtige Rolle der Wiederverwendung von Photonen (bekannt als „Photonenrecycling“) und von Lichtstreuungseffekten in Perowskit-Solarzellen und damit einen Weg zu einer hocheffizienten Solarenergieumwandlung gezeigt. Die Studie wurde in der renommierten Fachzeitschrift ‚Science Advances‘ veröffentlicht. Metallhalogenid-Perowskite sind auf großes Interesse als Halbleiter der nächsten Generation für die Solarenergieumwandlung gestoßen. Seit der ersten Demonstration eines Wirkungsgrades von 3,8 % im Jahr 2009 sind…
In den inneren Strahlungsgürteln des Jupiters finden Forscher hochenergetische Sauerstoff- und Schwefel-Ionen – und eine bisher unbekannte Ionenquelle. Fast 20 Jahre nach dem Ende der NASA-Mission Galileo zum Jupiter haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen den umfangreichen Datensätzen der Mission ein neues Geheimnis entlockt. Das Forscherteam konnte erstmals zweifelsfrei bestimmen, dass es sich bei den hochenergetischen Ionen, die den Gasriesen als Teil seiner inneren Strahlungsgürtel umgeben, in erster Linie um Sauerstoff- und Schwefel-Ionen…
Einem Team von Forscher*innen aus Deutschland, Frankreich, dem Vereinigten Königreich und Schweden ist es gelungen, die Nichtlinearitäten äußerst komplexer Terahertz-Laser zu vermessen. Damit können Lasertechnologien weiterentwickelt werden, die Anwendungen in der modernen Telekommunikation, Medizin oder Biochemie in Aussicht stellen. Die Erkenntnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift “Light: Science & Applications” veröffentlicht. Aus der Welt der Musik sind die vielfältigen Klangfarben verschiedener Instrumente nicht wegzudenken. Ohne sie würde Musik linear und facettenlos wirken – ein einfaches Klavier und ein hochwertiger…
Ein internationales Team von Astronomen, darunter eine Reihe von Wissenschaftlern aus dem Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie, gibt die Ergebnisse einer umfassenden Suche nach einem niederfrequenten Gravitationswellenhintergrund bekannt. Gravitationswellen mit Wellenlängen von mehreren Lichtjahren im Nanohertzbereich werden von der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt. Sie durchdringen die gesamte Raumzeit und könnten von Verschmelzungen der massereichsten schwarzen Löcher im Universum oder von Ereignissen kurz nach der Entstehung des Universums im Urknall herrühren. Das „International Pulsar Timing Array“ (IPTA), an dem mehrere Kollaborationen von Astrophysikern…
Internationales Team zeigt, dass Glasfasern für die Verteilung ultrastabiler Laserstrahlung geeignet sind, und erwartet breitere Anwendungen. Zwischen Deutschland, England und Frankreich existiert eine Art Autobahn für optische Frequenzen. Das Glasfasernetz dient bisher zum Vergleich von Frequenzen zwischen Metrologieinstituten, etwa aus optischen Atomuhren. Nun haben die Autoren einer Studie unter Beteiligung der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), die in der aktuellen Ausgabe von Nature Communications erscheint, gezeigt, wie ultrastabile Laserfrequenzen aus den Metrologieinstituten per Glasfaser anderen Anwendern zugänglich gemacht werden können. Das internationale…
Millionen-Projekt unter Leitung der Leibniz Universität Hannover will Zukunftstechnologie in die Praxis bringen. Quantencomputer versprechen ungekannte Rechenpower und damit die Lösung von Problemen, an denen klassische Rechner bisher scheitern. Die ersten existierenden Prototypen sind bislang aber vor allem in der Lage eher akademische Fragestellungen ohne praktischen Anwendungsbezug zu lösen. Das Projekt QuBRA unter der Leitung der Leibniz Universität Hannover will nun zeigen, wie das Zukunftsversprechen der Quantencomputer eingelöst werden kann. Zusammen mit Partnern aus Forschung und Industrie sollen konkrete Anwendungsbeispiele…
Unter der Leitung der Universität Bern hat ein internationales Forschungsteam einen «Sub-Neptun»-Exoplanten entdeckt, der einen roten Zwergstern umkreist. Die Entdeckung gelang auch dank Beobachtungen am SAINT-EX-Observatorium in Mexiko. Dieses wird von einem Konsortium betrieben, zu dem das Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern und der Nationale Forschungsschwerpunkt NFS PlanetS gehören. «Rote Zwerge» sind kleine Sterne und somit viel kühler als unsere Sonne. Um solche Sterne ist flüssiges Wasser auf Planeten möglich, die sich viel näher am Stern…
Ein internationales Team von Physikern unter der Leitung von Prof. Matthias Kling am Max-Planck-Institut für Quantenoptik und der Ludwig-Maximilians-Universität hat eine Messmethode zur Beobachtung licht-induzierter Vorgänge in Festkörpern erweitert. Wenn Materie durch ultrakurze Laserpulse angeregt wird, streuen angeregte Elektronen auf der Femtosekunden-Zeitskala. Eine Femtosekunde ist ein Millionstel einer milliardstel Sekunde. Informationen über die Streuung und andere schnelle Prozesse in dem Material lassen sich in der Wellencharakteristik des transmittierten oder reflektierten Lichtfeldes finden, mittels sogenannter feld-aufgelöster Spektroskopie. Ein Teil der Informationen…
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