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Ein internationales Forschungsteam hat nach 60 Jahren vergeblicher Suche erstmals einen neutralen Kern entdeckt - das Tetra-Neutron. Der Kollaboration gelang es, ein isoliertes Vier-Neutronen-System mit geringer kinetischer Relativenergie in einem Volumen entsprechend eines Atomkerns zu erzeugen. Die Bausteine von Atomkernen sind die Nukleonen, die in zwei Arten vorkommen, den neutralen Neutronen und den positiv geladenen Protonen - den beiden sogenannten Isospin-Zuständen des Nukleons.

Einsatz von Quantenlicht führt zu signifikanter Verbesserung des Signal-zu-Rauschen-Verhältnisses Ob Onlinekonferenz oder Hörgerät: Ein hoher Rauschpegel in den verwendeten Mikrofonen oder Hintergrundlärm stören jede Unterhaltung, und bessere Mikrofone sind dringend gefragt. Forschende der Universität Stuttgart haben nun ein Quantenmikrofon entwickelt, das die Rauschunterdrückung in neue Dimensionen verschiebt.

Freiburger Physiker untersuchen Bindung zwischen Molekülen und Nanopartikeln mit hoher Präzision Die Bindungskonfiguration von Molekülen mit einer Oberfläche ist von zentraler Rolle in chemischen Reaktionen. Die Möglichkeit, Bindungskonfigurationen in isolierten Nanosystemen zu untersuchen, ist deshalb von hohem Interesse.

Einem internationalen Team von Physikern des attoworld-Teams der LMU und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik ist es gelungen, ultrakurze Mittel-Infrarotimpulse zu erzeugen und die Wellenform präzise zu steuern. Infrarotlicht ist ein Türöffner für vielfältige technologische Anwendungen. Es schafft die Voraussetzungen, Moleküle gezielt zu Schwingungen anzuregen, sowie elektrische Signale in Halbleitern zu erzeugen.

Forschungsteam der Universität Göttingen entwickelt neue Methode für Röntgenmikroskopie Das Innere von Körpern und Objekten lässt sich durch Röntgenstrahlung in Detail ausleuchten und erkunden. Was im Alltag aus der medizinischen Bildgebung oder der Gepäckkontrolle am Flughafen bekannt ist, funktioniert auch für mikroskopisch kleine Strukturen, wie sie in der Materialwissenschaft oder der Biologie erforscht werden.

Internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Theoretical Quantum Technology Group der RWTH Aachen hat Fehler in digitalen Quantensystemen schnell und kontinuierlich korrigiert. Forschende der ETH Zürich, unterstützt von der Theoretical Quantum Technology Group der RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Kanada, ist es erstmals gelungen, Fehler in digitalen Quantensystemen schnell und kontinuierlich zu korrigieren.

Forscher um RWTH-Physiker Professor Markus Müller und von der Universität Innsbruck haben gemeinsam kompletten Bausatz für fehlertolerantes Quantenrechnen im Labor demonstriert. Damit Quantencomputer für die Praxis taugen, müssen Fehler erkannt und korrigiert werden. Ein Team der RWTH Aachen hat in Zusammenarbeit mit Experimentalphysikern der Universität Innsbruck erstmals ein universelles Set von Rechenoperationen auf fehlertoleranten Quantenbits umgesetzt und damit gezeigt, wie ein Algorithmus auf einem Quantencomputer programmiert werden kann, damit Fehler das Ergebnis nicht verfälschen.

Physiker der Universität Stuttgart weisen neuartigen Bindungstyp zwischen kleinen und sehr großen atomaren Teilchen nach. Forscher am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart haben einen neuartigen Bindungstyp nachgewiesen, der ein winziges geladenes Teilchen und ein nach atomaren Verhältnissen riesiges Rydbergatom zu einem Molekül verschmelzen lässt.

Nanodrähte aus einem topologischen Isolator könnten dazu beitragen, hochstabile Informationseinheiten künftiger Quantencomputer zu realisieren / Neue Ergebnisse zu Bauelementen aus topologischen Isolatoren bringen die Technologie einen wichtigen Schritt weiter / Veröffentlichung in ,,Nature Nanotechnology" Nanodrähte, die mehr als 100-mal dünner sind als ein menschliches Haar, können wie eine Einbahnstraße für Elektronen wirken, wenn sie aus einem besonderen Material bestehen: einem topologischen Isolator.

Mehr als zwei Billiarden verschiedene Zustände kann ein Quantensystem mit nur 51 geladenen Atomen einnehmen. Sein Verhalten zu berechnen, ist für einen Quantensimulator ein Kinderspiel. Doch nachzuprüfen, ob das Ergebnis stimmt, ist selbst mit aktuellen Supercomputern kaum zu schaffen. Ein Forschungsteam der Universität Innsbruck und der Technischen Universität München (TUM) hat nun gezeigt, wie solche Systeme sich mit im 18.Jahrhundert entwickelten Gleichungen Überprüfen lassen.

Heidelberger Studie: Die kollektive Bewegung der Erreger wird stark von physikalischen Prinzipien bestimmt Die Krankheit Malaria wird von einzelligen Parasiten ausgelöst, die sich vor der Übertragung auf den Menschen in der Speicheldrüse des Moskitos in größeren Gruppen ansammeln. Bewegen können sie sich dort aufgrund der räumlichen Enge eigentlich nicht, außer diese Beschränkung wird durch eine geeignete experimentelle Präparation aufgehoben.

Ein internationales Forschungsteam hat das erste Bild des supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße aufgenommen. Daran beteiligt waren Astronomen der Universität Würzburg. Dieses Bild war lange erwartet: Es ermöglicht einen Blick auf das massive Objekt, das sich im Zentrum unserer Galaxie - der Milchstraße - befindet und liefert Überwältigende Beweise dafür, dass es sich bei dem Objekt tatsächlich um ein Schwarzes Loch handelt.

Die Beobachtung mit dem Event Horizon Telescope verbessert unser Verständnis der Vorgänge im galaktischen Zentrum Es sitzt tief im Herzen der Milchstraße, ist 27. Lichtjahre von der Erde entfernt und ähnelt einem Donut: So präsentiert sich das schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis auf dem Bild, das Forschende mit dem Event Horizon Telescope (EHT) gewonnen haben.

Reinhard Genzel vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik über das erste Bild vom galaktischen Zentrum Mit dem Event Horizon Telescope (EHT) ist es Forschenden gelungen, das schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße abzubilden. Dazu verbanden sie weltweit die Radioantennen von acht Observatorien.

Quantentechnologien gelten als zukunftsträchtiges Forschungsgebiet, beispielsweise im Hinblick auf Anwendungen in den Bereichen Kommunikation und Computer. Ein wichtiger Baustein für solche Anwendungen sind sogenannte Einzelphotonenemitter - Materialien, die in schneller Folge einzelne Photonen, also Lichtteilchen, aussenden.

Wenn Sterne wie unsere Sonne ihren Brennstoff verbraucht haben, schrumpfen sie zu Weißen Zwergen. Manchmal zucken solche Objekte in einer superheißen Explosion noch einmal auf und produzieren einen Feuerball aus Röntgenstrahlung. Einen solchen Ausbruch im Röntgenlicht konnte ein Forschungsteam aus verschiedenen unter Führung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) jetzt zum ersten Mal direkt beobachten, Tübinger Wissenschaftler waren an dem Projekt beteiligt.

Mikrometergroße Drohnen nur mit Licht anzutreiben und präzise zu steuern: Das ist Physikern der Universität Würzburg erstmals gelungen. Ihre Mikrodrohnen sind deutlich kleiner als rote Blutkörperchen. Ein Laserpointer in der Hand produziert keine merklichen Rückstoß-Kräfte, wenn er ,,abgefeuert" wird - und das, obwohl er einen gerichteten Strom von Lichtteilchen aussendet.

Stabile Pakete von Lichtwellen - sogenannte optische Solitonen - werden in Ultrakurzpuls-Lasern als eine Kette von Lichtblitzen ausgestrahlt. Diese Solitonen verbinden sich oft zu Paaren mit sehr kurzen zeitlichen Abständen. Anhand von atomaren Schwingungen im Terahertz-Bereich haben Forscher*innen der Universitäten Bayreuth und Wroclaw jetzt das Rätsel gelöst, wie diese zeitlichen Verknüpfungen entstehen.

Wissenschaftler entdecken mit neuem Laserscan-Mikroskop Vorgänge in Zellen, die sich auf der Millisekunden-Skala ändern Wenn Großstädte sich bei Einbruch der Dunkelheit in eine bunte Lichterwelt verwandeln, lassen sie oft nur noch die Umrisse der Stadt erkennen, die die Aufmerksamkeit je nach Blickwinkel auf Wesentliches oder Unwesentliches lenken.

Materialien, die Strom ohne Verluste leiten können, würden in vielen Bereichen die Energieeffizienz erhöhen. Dafür müssten allerdings die Temperaturen, bei denen diese Supraleitung auftritt, praxistauglicher werden. Mikhail Eremets und sein Team am Max-Planck-Institut für Chemie sind diesem Ziel mit einem neuen Ansatz deutlich näher gekommen - nicht zuletzt, indem sie ihre Materialien unter geradezu astronomischen Druck setzen.