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Ortsunschärfe ist ein Phänomen in der Quantenphysik.

Deutscher Quantencomputer : Neues Rechnen

Nahe Stuttgart können Unternehmen jetzt einen Quantenrechner testen. Forschungsministerin Karliczek und Fraunhofer-Präsident Neugebauer diskutieren, was das bringt – und ob Deutschland schon wieder zu spät ist.
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Zielgerichtetes Gewusel zwischen Ort A und Ort B: eine Arbeiterinnen-Ameise mit einem männlichen Artgenossen (rechts).

Mobilitätsforschung : Die Vorhersagbarkeit menschlicher Bewegungsmuster

Bewegen sich Menschen letztlich auch nur wie Ameisen? Der Versuch, kollektive Muster in den Bewegungsströmen von Menschen zu erkennen, ist alt. Nun haben Forscher eine universelle Formel für deren Beschreibung gefunden.
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Nächtliche Ohrwürmer : Wenn Musik die Nachtruhe stört

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Musik gilt als wirksame Einschlafhilfe. Eine psychologische Studie legt nun allerdings nahe, dass sie die Qualität der Nachtruhe mindern kann.
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Der an Beinen und Armen gelähmte Nathan Copeland steuert allein mit seiner Vorstellungskraft den Roboterarm.

Sensible Prothese : Ein Roboterarm mit Feingefühl

Ein Gelähmter steuert allein mit seiner Vorstellungskraft einen Roboterarm. Dank einer sensorischen Rückkopplung kann er nun auch fühlen, sobald er etwas in den künstlichen Händen hält.
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  • Plastikmüll schwimmt in unseren Meeren und verschmutzt viele Strände wie hier nördlich von Beirut.

    Ökologischer Kunststoff : Mit Bioplastik die Umwelt retten?

    Die Kritik an Kunststoffen ist vielfältig: Ihre Herstellung verbraucht fossile Ressourcen und erzeugt Kohlendioxid, Plastikmüll verseucht den Planeten. Der Entwicklung von Biovarianten gibt das Aufwind.
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  • Europas größte Baustelle im Oktober. Umringt von Baukränen sind in Morgennebel die fertige Montagehalle zu erkennen, in der die Bauteile des Tokamaks zusammengefügt werden, und die Baustelle des Fusionsreaktors selbst.

    Klimaschutz: die Utopie : Das Jahr der neuen Sonne

    Der Sonnenreaktor als Hoffnungsanker für ein stabiles Klima: Wird am Ende vielleicht die Kernfusion den Energiehunger der Menschheit stillen?
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  • Kohlendioxid entsteht durch Verkehr und Industrien aller Art. Jetzt soll aus dem Treibhausgas ein Nutzen gezogen werden.

    Kohlendioxid als Rohstoff : Wie aus dem Klimasünder Plastik wird

    Kohlendioxid zu Kunststoff umwandeln? Schwierig und teuer, aber nicht unmöglich. Wie das verpönte Treibhausgas von der Plastikindustrie genutzt werden könnte, hat man jetzt in Nordamerika gezeigt.
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  • Materialforschung am Computermodell: Die Oberfläche eines Hochtemperatur-Supraleiters wird mit Strontiumatomen (violett) bedampft. Die Atome versehen das Material mit zusätzlichen Ladungsträger und erhöhen so dessen Leitfähigkeit.

    Materialforschung : Neuland im Kochtopf

    Künstliche Intelligenz, Big Data und hohe Rechenkapazitäten beflügeln zunehmend auch die Suche nach neuen Hightech-Werkstoffen. Das Ziel sind Materialien mit maßgeschneiderten chemischen und physikalischen Eigenschaften.
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  • Noch sind die simulierten Objekte eher simpel, aber das immerhin bewegt in drei Dimensionen.

    Akustische Levitation : Ein 3D-Display aus der Zukunft

    Ein Bildschirm mit dreidimensionalem Bild, das man hören und anfassen kann – wovon Technologiebegeisterte bislang nur träumten, ist jetzt in einer ersten Version an einer britischen Universität entstanden.
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  • Netzstruktur, die vom 3D-Drucker der Northwestern University hergestellt wurde.

    Neue Technologie : 3D-Druck mit Tempo

    Das schichtweise Drucken in drei Dimensionen ist ein vielversprechendes Verfahren. Forscher konnten nun für eine drastische Beschleunigung der Herstellungsmethode sorgen.
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  • Diese Aufnahmen einer Sonneneruption gelang Arthur Stanley Eddington am 29. Mai 1919 in Principe vor Westafrika. Er hätte sie hoffnungslos überbelichtet, wäre es zum Zeitpunkt der Finsternis nicht so bewölkt gewesen. Sterne nahe der Sonnenscheibe, um die es eigentlich ging, sind hier daher nicht zu sehen.

    Relativitätstheorie : Die Schwere des Lichts

    Eine Sonnenfinsternis machte Albert Einstein vor hundert Jahren über Nacht zum Popstar der Physik. Dahinter steckt die vielleicht größte Einzelleistung eines Wissenschaftlers und ein erkenntnistheoretischer Krimi.
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  • Mit solchen Glasfaserkabeln könnten auch bald Quantencomputer miteinander vernetzt werden.

    Vernetzte Quantenrechner : Auf dem Weg zum Quanteninternet

    Ein funktionierender Quantencomputer, das ist schon was, aber die Physiker wollen mehr. Sie wollen ihre Rechner vernetzen und so ein abhörsicheres Quanteninternet schaffen.
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  • Auf dem Weg zur Atomkernuhr: Im Zentrum dieser Ionenfalle sitzen einzelne geladene Thorium-Atome. Sie werden mit einem roten Laserstrahl bestrahlt und so lange gekühlt, bis ihre Bewegung eingefroren ist.

    Atomkernuhr : Zeit für eine neue Zeit

    Bislang war die Cäsium-Atomuhr das Maß aller zeitlichen Dinge, denn die beste Uhr geht erst in hundert Millionen Jahren nach. Aber es geht noch viel genauer.
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  • Auf Googles Quantenprozessor Sycamore sitzen 53 miteinander verdrahtete Quantenresonatoren. Jeder einzelne stellt ein Quantenbit dar, das zwei Zustände gleichzeitig annehmen kann.

    Quantenrechner „Sycamore“ : 1:0 für Googles Quantencomputer

    Der Internetriese Google hat einen Quantenprozessor präsentiert, der alle Rekorde bricht. Er löst innerhalb von Minuten ein komplexes Problem, das sogar den schnellsten Supercomputer überfordert.
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  • Der geöffnete 8-Pi-Detektor am kanadischen Beschleunigerzentrum Triumf in Vancouver. Mit diesem Nachweisgerät wurden die stabilen Kadmiumisotope nachgewiesen.

    Kernphysik in Erklärungsnot : Atomkerne aus der Form geraten

    Der Theorie nach sollten stabile Atomkerne eine runde Form haben. Am kanadischen Forschungszentrum Triumf hat man jetzt zwei Ausreißer entdeckt. Diese bringen die Kernphysiker in Erklärungsnot.
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  • Selbst massive und äußerst komplexe Moleküle können einen quantenmechanischen Überlagerungszustand annehmen: Künstlerische Darstellung von zwei miteinander interferierenden Phenylporphyrin-Molekülen aus jeweils mehr als 2000 Atomen.

    Fußball in der Quantenwelt : Jeder Schuss ein Treffer

    Wo endet die Quantenwelt mit ihren bizarren Regeln? Jetzt schweben sogar Moleküle aus 2000 Atomen in jenem Zwitterzustand, den man bei Photonen, Elektronen und Atomen beobachten kann.
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  • Viele optische Komponenten sind erforderlich, um einzelne Moleküle mit Laserstrahlen einzufangen und zu manipulieren.

    Optische Pinzetten : Ein Laserstrahl mit Zangenfingern

    Mit Laserstrahlen lassen sich Bakterien, Viren und sogar Atome wie mit einer Pinzette ergreifen und nach Belieben manipulieren. Amerikanischen Physikern ist dieses Kunststück nun auch bei einzelnen Molekülen gelungen.
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  • Die Drohne vom Typ Qasef-2k gehört zum Arsenal der Houthi-Rebellen. Hier wird sie auf einer Präsentation im Jemen gezeigt.

    Kriegsdrohnen : Luftwaffen aus der Bastelkiste

    Kleiner, stärker, und es werden immer mehr: Drohnen entwickeln sich zu einer Gefahr, die kaum noch zu kontrollieren ist.
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  • Eine Nahaufnahme des Kohlenstoff-Prozessors mit mehr als 14.000 Transistoren aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen.

    I am RV16CNano! : Wie der Kohlenstoff die Elektronik erobert

    Die Silizium-Elektronik ist in der Sackgasse: Mit einem Mikroprozessor aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen könnte der Halbleiter abgelöst und das befürchtete Ende der Miniaturisierung verhindert werden.
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