Mainzer Physikern gelingt der kontrollierte Transport von gespeichertem Licht. Patrick Windpassinger und sein Team demonstrieren, wie sich in einer Wolke aus ultrakalten Atomen gespeichertes Licht über ein “optisches Förderband” transportieren lässt Physikern um Prof. Dr. Patrick Windpassinger von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ist es gelungen, Licht in einem Quantenspeicher über eine Strecke von 1,2 Millimeter kontrolliert zu transportieren, wobei der Transportprozess und seine Dynamik erfreulich geringe Auswirkungen auf die Eigenschaften des gespeicherten Lichts hatten. Als Speichermedium für das Licht…
Forschenden der ETH Zürich gelang es, mit Mikrokügelchen aus ungeordneten Nanokristallen ein effizientes Material zur breitbandigen Frequenzverdopplung von Licht herzustellen. Die entscheidende Idee dazu entstand in einer Kaffeepause. Der neue Ansatz könnte künftig in Lasern und anderen Lichttechnologien zum Einsatz kommen. Vom Mikroskop über die Datenübertragung durch Glasfasern bis hin zu modernen Quantentechnologien spielt Licht eine wichtige Rolle in Wissenschaft und Industrie. Insbesondere Methoden, mit denen die Farbe – also die Frequenz und Wellenlänge – von Licht verändert werden kann,…
Eine Gruppe von Astronomen, angeführt von Martin Schlecker vom MPI für Astronomie, hat ermittelt, dass die Anordnung von Gesteins-, Gas- und Eisplaneten in Planetensystemen offenbar nicht zufällig ist und von nur wenigen Anfangsbedingungen abhängt. Die Studie basiert auf einer neuen Simulation, die die Entwicklung von Planetensystemen über mehrere Milliarden Jahre verfolgt. Planetensysteme mit sonnenähnlichen Sternen, die im Innenbereich Supererden mit geringem Wasser- und Gasgehalt hervorbringen, produzieren demnach sehr oft einen Planeten vergleichbar mit unserem Jupiter auf einer äußeren Bahn. Solche…
Am kommenden Donnerstag fliegt die Raumsonde BepiColombo an der Venus vorbei. Geplant sind Messungen in der Magnetosphäre des Planeten. Auf ihrem Weg zum sonnennächsten Planeten Merkur ändert die europäisch-japanische Raumsonde BepiColombo am kommenden Donnerstag, 15. Oktober, erneut ihren Kurs. Nach dem Erdvorbeiflug im April dieses Jahres steht zu diesem Zweck jetzt der erste von insgesamt zwei Venus-Vorbeiflügen an. Er führt die Raumsonde, die vor zwei Jahren ins All gestartet ist, in einem Abstand von 10720 Kilometern an unserem Nachbarplaneten vorbei….
Über Iridiumoxid muss man völlig anders nachdenken als bisher – zu diesem Ergebnis kam nun sowohl ein menschliches Forschungsteam als auch ein Machine Learning Algorithmus. Ein Iridiumoxidkristall ist ein unscheinbareres, fast schwarzes Ding, das für die Elektrochemie eine wichtige Rolle spielt. Das Material ist ein hervorragender Katalysator und kann etwa für die Herstellung von Energieträgern wie Wasserstoff verwendet werden. Wie sich nun herausstellt, wurde die Forschung an Iridiumoxid bisher aber unter einer völlig falschen Grundannahme betrieben: Die Ausrichtung der Atome…
In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Physical Review Letters beschreiben Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) eine neue Methode zur Unterdrückung bestimmter richtungsabhängiger Frequenzverschiebungen. Das Verfahren aus der PTB ist auf andere Hochpräzisionsexperimente übertragbar. Optische Atomuhren sollen die ungestörte Frequenz eines atomaren Übergangs realisieren. Konsequente Weiterentwicklungen solcher Atomuhren machen sie zu den genauesten Messinstrumenten, die heutzutage zur Verfügung stehen. Ein Forschungsschwerpunkt bildet dabei die Entwicklung von Verfahren zur genauen Kontrolle oder Eliminierung von Frequenzverschiebungen durch äußere Störeinflüsse. In der aktuellen Ausgabe…
Ein internationales Team von Forschenden unter der Leitung des Nationalen Forschungsschwerpunktes PlanetS der Universität Bern und der Universität Genf untersuchte die Atmosphäre des ultra-heissen Exoplaneten WASP-121b. Darin fanden sie eine Reihe gasförmiger Metalle. Die Ergebnisse sind ein nächster Schritt auf der Suche nach potentiell bewohnbaren Welten. WASP-121b ist ein Exoplanet, der sich 850 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet und seinen Stern in weniger als zwei Tagen umkreist – ein Prozess, für den die Erde ein Jahr benötigt. WASP-121b liegt…
In Kombination mit Lichtwellenleitern ermöglichen 2D-Materialien mit herausragenden optischen Eigenschaften ganz neue Anwendungen im Bereich der Sensorik, der nichtlinearen Optik und der Quantenelektronik. Allerdings war es bisher sehr aufwendig, die beiden Komponenten zusammenzubringen. Denn die hauchdünnen Schichten mussten in der Regel separat produziert und dann per Hand auf den Wellenleiter transferiert werden. Jenaer Forschenden ist es jetzt gemeinsam mit australischen Kollegen gelungen, erstmals 2D-Materialien direkt auf optischen Fasern wachsen zu lassen. Das vereinfacht die Herstellung solcher hybriden Nanomaterialien signifikant. „Wir…
Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen aus Deutschland, Italien, Schweden und Frankreich berichtet in der Fachzeitschrift Nature Physics (DOI: 10.1038/s41567-020-01040-y) von der experimentellen Beobachtung eines zwar zuvor bereits vorhergesagten, bislang allerdings nur schwer nachweisbaren Trägheitseffekts von Elektronenspins in magnetischen Materialien. Die Ergebnisse sind die Früchte eines der ersten Langzeitprojekte an der hochleistungsfähigen Terahertz-Lichtquelle TELBE des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR). Der größte Teil des „Gedächtnisses“ der Welt ist heute auf magnetischen Datenträgern – Festplatten – gespeichert: Unser digitales Leben ist ohne sie nicht…
Erst im Laufe von einigen Millionen Jahren hat Arrokoth, auch bekannt unter dem Spitznamen Ultima Thule, seine bizarre, pfannkuchenflache Form erhalten. Das transneptunische Objekt Arrokoth, auch genannt Ultima Thule, an dem die NASA-Raumsonde New Horizons am Neujahrstag 2019 vorbeiflog, könnte seine Form in den ersten 100 Millionen Jahren seit seiner Entstehung stark verändert haben. In der heutigen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Astronomy schlagen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Leitung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in…
Internationales Forschungsteam unter CAU-Beteiligung beobachtet heiße Staubringe um Sterne in neuem Wellenlängenbereich. Sie sind so nah an Sternen, dass sie bis zu 1.000 Grad Celsius heiß werden: Das Phänomen der heißen Staubringe – eine Ansammlung von submikrometergroßen Partikeln in unmittelbarer Nähe von Sternen – wurde 2006 das erste Mal außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Doch aufgrund ihrer geringen Größe sind die Staubpartikel schwierig zu beobachten und ihr Ursprung bislang ungeklärt. Zum ersten Mal konnte dieses Phänomen jetzt mit der extrem hohen…
Astronomen haben mit dem GRAVITY-Instrument an den VLT-Teleskopen in Chile jetzt die erste direkte Bestätigung für einen Exoplaneten erhalten, der durch die Methode der Radialgeschwindigkeitsmessung entdeckt worden war. Da der Planet „β Pictoris c“ seinen Mutterstern auf einer sehr nahen Umlaufbahn umkreist, ist dies das erste Mal, dass das schwache Leuchten des Exoplaneten neben dem hellen Strahlen des Sterns direkt beobachtet werden konnte. Mit diesen Beobachtungen können die Astronomen nun sowohl die Helligkeit als auch die dynamische Masse eines Exoplanete…
Forschungsprogramm SpinAge startet Sowohl die Datenmengen als auch die Anforderungen an die selbstständige Gerätesteuerung und künstliche Intelligenz werden immer umfangreicher und anspruchsvoller. Wo liegen die Grenzen aktueller Rechenkonzepte für Computer? Welche innovativen Ansätze gibt es, die Rechenleistung von Computerchips zu verbessern und gleichzeitig den Stromverbrauch zu verringern? Dies untersucht ein internationales Forschungsteam unter der Beteiligung der Universität Greifswald im europäischen Verbundprojekt SpinAge. Das Forschungsprojekt startet am 1. Oktober 2020. Heutige Computerchips arbeiten auf der Basis von Transistoren, die mit Strom…
Astronomen haben mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) der ESO sechs Galaxien gefunden, die sich um ein supermassereiches schwarzes Loch herum befanden, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war. Zum ersten Mal wurde eine solch enge Ansammlung so kurz nach dem Urknall beobachtet. Diese Entdeckung trägt zum besseren Verständnis bei, wie supermassereiche schwarze Löcher, wie dasjenige im Zentrum unserer Milchstraße, so schnell entstanden und zu ihrer enormen Größe anwuchsen. Das Ergebnis unterstützt die Vermutung, dass schwarze…
Messungen sind frei zugänglich. Viel zu tun hatten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) seit dem Start der ESA-Weltraummission Solar Orbiter im Februar. Trotz der Corona-bedingten Widrigkeiten konnten sie ihre Instrumente an Bord der Raumsonde in Betrieb nehmen und erste Daten analysieren. Das Besondere: Die Messungen stehen der gesamten wissenschaftlichen Community online zur Verfügung. „Wir sind jetzt soweit, dass wir unsere ersten Daten am Datenzentrum der Europäischen Weltraumorganisation ESA online gestellt haben. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf der…
Eine außergewöhnliche Form des Wärmetransports in Metallen Auf Nanoskalen kann beim Aufheizen einer Platinschicht Wärme mithilfe heißer Elektronen durch eine Kupferschicht an eine Nickelschicht weitergegeben werden, ohne den dazwischenliegenden Kupferfilm signifikant zu erwärmen. Diese außergewöhnliche Form des Wärmetransports wurde von einer Forschungsgruppe um Jan-Etienne Pudell und Matias Bargheer vom Institut für Physik und Astronomie der Universität Potsdam, dem Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH und der Université de Lorraine entdeckt. Die Forschungsergebnisse erschienen kürzlich im wissenschaftlichen Journal „Advanced Functional…
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