Nachrichten zum Thema Computer

Wie die Stockwerke eines Hochhauses sind die vier Schichten des 3D-Stapelchips angeordnet. Der Prototyp kann verschiedene Dämpfe nachweisen und direkt analysieren.

3D-Chip vereint Sensor, Transistoren und Datenspeicher

Nanoelektronisches System kombiniert Nanoröhrchen aus Kohlenstoff mit Silizium-Schaltkreisen
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Künstlerische Illustration eines programmierbaren, nanophotonischen Prozessors.

Licht-Prozessor erkennt Vokale

Nanophotonisches Modul bildet Basis für künstliche neuronale Netzwerke mit extremer Rechenleistung und geringem Energiebedarf
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Zwei Holmiumatome (Mitte) speichern die digitalen Basiswerte 0 und 1. Die äußeren Eisenatome dienen zum Auslesen des schaltbaren magnetischen Moments der Holmiumatome.

Rekord: Datenspeicher braucht nur ein Atom pro Bit

Magnetische Zustände einzelner Holmium-Atome taugen zur Speicherung der digitalen Basiswerte 0 und 1
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DNA-Massenspeicher: Yaniv Erlich und Dina Zielinski bei der Entwicklung ihres Datenspeichers aus Erbgut-Strängen.

Fehlerfreier Datenspeicher aus DNA-Molekülen

Spezieller Algorithmus schöpft Potenzial für enorme Datendichte aus – 215.000 Terabyte pro Gramm
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Prototyp künstlicher Synapsen aus flexiblen Schichten halbleitender Kunststoffe.

Künstliche Synapsen - Schaltkreise für neuromorphe Computer konstruiert

Neue bioelektronische Module sollen Basis für Hirnimplantate und Gehirn-Maschine-Schnittstellen legen
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Eine Kunststofffolie mit integrierten dehnbaren Transistoren lässt sich stark dehnen ohne Schaden zu nehmen.

Transistoren dehnbar wie Haut

Neuer flexibler und durchsichtiger Halbleiter für medizinische Implantate, Sensoren und dehnbare Displays
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Aufbau des weltkleinsten Transistors aus Molybdänsulfid mit einem Gatter aus einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen

Weltkleinster Transistor mit Ein-Nanometer-Gatter

Mit Molybdändisulfid anstelle von Silizium könnte die Leistungsfähigkeit von Computerchips drastisch erhöht werden
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Nanodrähte aus Silizium auf der Streckbank: Hohe Elastizität erlaubt Dehnungen um bis zu 16 Prozent.

Silizium auf der Streckbank

Nanodrähte aus dem Halbleitermaterial lassen sich erstaunlich stark dehnen – Anwendung für flexible Elektronik, Bionanosensoren und schnellere Schaltkreise
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 Prototyp eines dehnbaren Touchpads, das sich leicht der Form des Unterarm anpasst.

Dehnbares Touchpad entwickelt

Berührungsempfindliches Hydrogel kann bis auf die zehnfache Größe gestreckt werden – Prototyp für flexible Elektronik
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 Ein Kilobyte des extrem dichter Datenspeicher: Diese Mikroskopaufname (96 auf 126 Nanometer) zeigt einzelne Chloratome auf einer Kupferfläche. Über ihre Position konnten die ersten Sätze einer berühmten Feynman-Vorlesung gespeichert werden.

Pro Atom ein Bit

Prototyp einer atomaren Festplatte speichert digitale Werte mit Chloratomen auf einer Kupferoberfläche – Datendichte bis zu 500 mal höher als bei besten verfügbaren Festplatten
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Quantensimulator: Dutzende bis hunderte Berylliumionen können in einer Ebene angeordnet und miteinander verschränkt werden. Der Zustand lässt sich über die Analyse von ausgesendetem Fluoreszenzlicht bestimmen.

Quantensimulator mit mehr als 200 Qubits

Hunderte Berylliumionen lassen sich mit magnetischen Feldern einfangen und quantenmechanisch miteinander koppeln – Vorstufe für Quantencomputer
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Über diese Schleifen gelangt Strom schnurlos in Smartphone oder Elektroauto

Schnurloses Aufladen - Vom Tablet bis zum Strom-Highway

Hohe Wirkungsgrade dank moderner Leistungselektronik - Hersteller von Smartphones und Elektroautos setzen auf Laden ohne Kabel
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Schematischer Aufbau der quantenkryptografischen Übertragung über miteinander verschränkte Photonen zwischen Sender (Alice) und Empfänger (Bob).

Quantenkryptografie lässt sich doch hacken

Mit einer zusätzlichen Lichtquelle lässt sich – theoretisch wie praktisch – der sicher geglaubte Test für eine nicht abgehörte Datenübertragung unterlaufen
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Schlüssel zu sparsameren Prozessoren: Transistoren aus hauchdünnen Molybdänsulfid-Schichten.

Extrem flacher Transistor ohne Silizium

Neue Chiparchitektur benötigt deutlich geringe Schaltspannungen als herkömmliche Prozessoren
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Kristallstruktur von Wismutferrit. Das Wismutatom (Mitte) lässt sich dauerhaft über elektrische Pulse etwas verschieben und verursacht so eine schaltbare Magnetisierbarkeit.

Nicht flüchtige Datenspeicher: Magnetisierung von Wismutferrit elektrisch geschaltet

Kristallines Material mit hohen Eisenanteilen bildet Grundlage für Speicher mit hoher Datendichte
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Prototyp und Aufbauschema eines piezoelektronischen Transistors (PET), der mit sehr kleinen Schaltspannungen auskommt.

Sparsam und schnell: Neuartiger Transistor schaltet mit Piezokristallen

Erste Prototypen ganz ohne Halbleiter entwickelt - Ungewöhnliches Konzept könnte den Strombedarf von Elektronik drastisch senken
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Magnete aus Kupfer und Mangan: Dünne C-60-Schichten (Mitte) verwandeln diese sonst nicht ferromagnetischen Metalle. (künstlerische Illustration)

Premiere: Erstmals Magnet aus Kupfer erschaffen

Mit dünnen Schichten aus Kohlenstoff-Molekülen verwandeln Forscher erstmals nicht magnetische Metalle wie Kupfer und Mangan in Magnete – Anwendungen für Quantencomputer, Medizin und Industrie möglich
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Quantenpunkte aus einem Kohlenstoff-Nanorährchen (SWNT) mit Kontakten

Quanteninformation - Elektronenspin mit Mikrowellen-Photonen gekoppelt

Neue Methode könnte ein störungsfreies Auslesen von Qubits in Quantencomputern ermöglichen
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 Skyrmionen (rechts) bilden sich, nachdem sie einen Engpass in magnetischen Schichten passiert haben. Die Magnetwirbel bleiben bei Raumtemperatur stundenlang stabilisiert.

Skyrmionen - Magnetische Wirbel für neue Datenspeicher

Winzige magnetische Strukturen lassen sich in dünnen Schichten bei Raumtemperatur stabilisieren
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