Eine heiße Super-Erde in unserer Nachbarschaft ist vermutlich geeignet, um Atmosphärenmodelle von Gesteinsplaneten zu überprüfen. In den letzten zweieinhalb Jahrzehnten haben Astronomen Tausende von Exoplaneten aus Gas, Eis und Gestein entdeckt. Nur wenige von ihnen sind erdähnlich. Ihre Atmosphären mit den derzeit verfügbaren Instrumenten zu erforschen, ist jedoch bestenfalls eine Herausforderung. Nun haben Astronomen des CARMENES-Konsortiums unter der Leitung von Trifon Trifonov vom Max-Planck-Institut für Astronomie eine neue Studie veröffentlicht, die von der Entdeckung einer heißen Super-Erde berichtet, die den…
Im neuen Mars-Rover »Perseverance« ist ein optischer Interferenzfilter des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik, kurz Fraunhofer IST, verbaut. Er hilft dem Rover der NASA bei der Untersuchung des Staubs in der Atmosphäre des Planeten – und das unter den extremen Bedingungen. Nach über einem halben Jahr und 472 Millionen Kilometern Reise ist der neue Mars-Rover »Perseverance« erfolgreich auf dem Mars gelandet und liefert schon seit der Landung spektakuläre Bilder des Nachbarplaneten. Das Ziel: Wichtige Erkenntnisse über etwaiges Leben auf dem Mars gewinnen….
Wie geht die Entwicklung des Quantencomputers derzeit in Deutschland und Europa voran? In der Forschung zeichnet sich ab: Der Wettlauf zum Quantencomputer wird sich aller Voraussicht nach am Quantenbit (Qubit) entscheiden – der kleinsten Informationseinheit des Quantencomputers. Forschende der Universität Konstanz um Prof. Dr. Guido Burkard geben Einblicke in den Entwicklungsstand des Qubits: Wo die entscheidenden Herausforderungen liegen, warum sich gerade Silizium besonders gut für Qubits eignet und welche neuen Forschungsverbünde sich aktuell formieren – auf europäischer Ebene, auf Bundesebene…
Bisher haben Forschende keine Anzeichen auf globale tektonische Aktivität auf Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems gefunden. Unter der Leitung der Universität Bern und dem Nationalen Forschungsschwerpunkt NFS PlanetS haben Wissenschaftler nun herausgefunden, dass das Material im Innern des Planeten LHS 3844b von einer Hemisphäre in die andere fliesst und für zahlreiche Vulkanausbrüche auf der einen Seite des Planeten sorgen könnte. Auf der Erde ist die Plattentektonik nicht nur für die Entstehung von Bergen und Erdbeben verantwortlich. Sie ist auch ein wesentlicher…
Die Ionisation von Wassermolekülen durch Licht erzeugt freie Elektronen in der Flüssigkeit. Nach der Erzeugung bildet sich ein lokalisiertes Elektron, das an einem neuen Ort von einer Hülle räumlich orientierter Wassermoleküle umgeben ist, das sog. solvatisierte Elektron. Während des ultraschnellen Lokalisierungsvorgangs werden starke Schwingungen des Elektrons und der umgebenden Wasserhülle angestoßen, die zur Emission von Terahertzwellen für einige zehn Pikosekunden führen. Die Ionisation von Atomen und Molekülen durch Licht ist ein elementarer physikalischer Vorgang, bei dem ein negativ geladenes freies…
Beweglichkeit von Skyrmionen in geometrischen Strukturen hängt von ihrer Anordnung ab Im Rahmen einer Zusammenarbeit von experimentellen und theoretischen Physikerinnen und Physikern aus den Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Mathias Kläui und Dr. Peter Virnau an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) wurde das Verhalten magnetischer Wirbel in nanoskaligen geometrischen Strukturen untersucht. In der im Fachjournal Advanced Functional Materials veröffentlichten Arbeit wurden magnetische Wirbel, sogenannte Skyrmionen, in geometrischen Strukturen eingesperrt. Skyrmionen lassen sich in dünnen Metallfilmen erzeugen und besitzen teilchenähnliche Eigenschaften: Sie…
Das Fraunhofer IAF startet ein Projekt zu kompakten On-Chip-Quellen für verschränkte Photonen, die eine wichtige Komponente für die Realisierung industrieller quantentechnologischer Anwendungen sind. Die Wissenschaftler untersuchen im Projekt »QuoAlA« auf Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs) basierende Wellenleiter als Quellen zur Erzeugung von verschränkten Photonen. AlGaAs ermöglicht eine besonders kompakte Bauform und Chipintegration. Das Projekt ist im Februar gestartet und wird vom BMBF innerhalb des Förderprogramms „Quantentechnologien – von den Grundlagen zum Markt“ als „WiVoPro“ (wissenschaftliches Vorprojekt) gefördert. Quantentechnologische Anwendungen basieren auf unterschiedlichen Quantenphänomen…
In einer neuen Publikation in der Fachzeitschrift “Nature Materials” stellen Forscherinnen und Forscher des Instituts für Angewandte Physik der TU Dresden ein neuartiges Bauelemente-Konzept für hocheffiziente und energiesparende vertikale organische Leuchttransistoren vor. Mit der innovativen Bauteilarchitektur und Herstellungstechnologie ebnet das Team den Weg für eine breite Anwendung von effizienten OLED-Aktiv-Matrix-Displays. In der Gruppe von Prof. Karl Leo arbeiten Physiker, Materialwissenschaftler und Ingenieure gemeinsam an der Entwicklung neuartiger organischer Materialien und Bauelemente für die leistungsstarke, flexible und möglicherweise sogar biokompatible Elektronik…
Das Weltraumteleskop eROSITA entdeckt den größten Supernova-Überrest, der jemals im Röntgenlicht gefunden wurde. Astronomen des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik haben mit dem deutschen Röntgenteleskop eROSITA einen riesigen, bisher unbekannten Supernova-Überrest aufgespürt. Mit einem Durchmesser vom mehreren Grad überrascht nicht nur seine Größe, sondern auch seine Position am Himmel: Das „Hoinga“ getaufte Objekt befindet sich weit außerhalb der galaktischen Ebene – dort, wo offenbar bisher kaum jemand nach den Überresten explodierter Sterne gesucht hat. Die Entdeckung wurde durch Daten früherer Beobachtungen…
Das dreiköpfige Gründerteam von n2-Photonics entwickelt Technologie für Ultrakurzpulslaser. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Start-up mit 800.000 Euro innerhalb des EXIST-Forschungstransfers. „Ultrakurzpulslaser sind aus Forschung und Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie werden beispielsweise in modernen Mikroskopieverfahren, in der Beobachtung schneller chemischer Reaktionen, bei denen zeitliche Informationen ausgewertet werden sollen, oder in der Materialbearbeitung von immer kleineren Strukturen für die Medizintechnik oder für Quantencomputer eingesetzt“, erläutert Christian Franke. Er ist der kaufmännische Kopf und betreibt die anwendungsbezogene Entwicklung…
Nanoschallwellen versetzen künstliche Atome in Schwingung. Einem deutsch-polnischen Forscherteam aus Augsburg, Münster, München und Breslau ist es gelungen, gezielt Nanoschallwellen auf einzelne Lichtquanten zu übertragen. In einer in der Fachzeitschrift „Optica“ veröffentlichten Studie verwenden die Wissenschaftler ein „künstliches Atom“, das die Vibrationen der Schallwelle mit nie dagewesener Präzision in einzelne Lichtquanten, Photonen umwandelt. Das erstmals nachgewiesene Prinzip bildet einen wichtigen Baustein für die Entwicklung hybrider Quantentechnologien. Licht- und Schallwellen bilden das Rückgrat der modernen Kommunikationstechnologie. Während Licht Daten über Glasfasern…
Technologische Innovationen im letzten Jahrhundert basierten hauptsächlich auf der Kontrolle von Elektronen oder Photonen – im aufstrebenden Forschungsfeld der Phononik geraten nun auch die Schwingungen des Kristallgitters, die Phononen, ins Blickfeld. Ein Team der Freien Universität Berlin und des Helmholtz-Zentrums Berlin hat Graphen mit einem Helium-Ionen-Mikroskop mit einem Lochmuster versehen und dadurch einen phononischen Kristall erzeugt, dessen Resonanzfrequenz sich erstmals in einem breiten Bereich durchstimmen lässt. Dies ist ein echter Durchbruch, der nun im Fachjournal Nano Letters publiziert ist. Ohne…
Wissenschaftlern der Universität Rostock ist es gelungen, dreidimensionale Netzwerke für Photonen zu entwickeln. Diese neugewonnene Komplexität gibt Paaren von verschränkten Lichtteilchen vollkommen neue Freiheiten und macht sie für hochleistungsfähige Quantencomputer nutzbar. Die Forschungsergebnisse wurde im renommierten Fachjournal „Science Advances“ veröffentlicht. Man gibt den Begriff Licht in eine Suchmaschine ein, klickt auf den Link zu Photonen und gelangt über die Einträge Photoelektrischer Effekt, Albert Einstein, Quantenphysik, Quantenteleportation zum Quantencomputer. „Natürlich käme man auch direkt vom Licht zur Quantenphysik“, bemerkt Professor Alexander…
Bruchstücke drehen sich erst nach der Spaltung Ein Team vom Institut für Kernphysik der Universität zu Köln hat zu der Klärung der Frage beigetragen, wie der Spin der beiden bei der Spaltung eines Atomkerns entstehenden Fragmente aufgebaut wird / Veröffentlichung in „Nature“. Eine Reihe von Experimenten am ALTO-Teilchenbeschleuniger im französischen Orsay hat erwiesen, dass die bei der Kernspaltung entstehenden Fragmente ihren Eigendrehimpuls (oder Spin) nach der Spaltung erhalten und nicht vorher, wie bisher in den meisten Theorien angenommen. Ermöglicht wurde…
Beschleunigerphysik Ein internationales Team hat mit einem aufsehenerregenden Experiment gezeigt, wie vielfältig die Möglichkeiten von Synchrotronlicht-Quellen sind. Beschleunigerexperten des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB), der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und der Tsinghua Universität in Beijing haben der Metrology Light Source der PTB Elektronenpakete mit einem Laser so manipuliert, dass diese intensive Lichtpulse mit einer laserartigen Qualität emittierten. Mit dieser Methode wären spezialisierte Synchrotronstrahlungs-Quellen potenziell in der Lage eine Lücke im Arsenal verfügbarer Lichtquellen zu füllen und die Vorausetzung für industrielle Anwendungen zu bieten….
Das Rennen um den Quantencomputer ist im vollen Gange. In der Grundlagenforschung gehört Deutschland schon lange zur Weltspitze. Ein Zusammenschluss des Forschungszentrums Jülich mit dem Halbleiter-Hersteller Infineon will die Ergebnisse nun gemeinsam mit Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft (IAF, IPMS), der Leibniz-Gemeinschaft (IHP, IKZ), den Universitäten in Regensburg und Konstanz sowie dem Quanten-Startup HQS in die Praxis bringen. Ziel ist ein Halbleiter-Quantenprozessor „Made in Germany“, der auf dem „Shutteln“ von Elektronen basiert und mit in Deutschland verfügbarer Technologie realisiert werden soll. Das…
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