Nachrichten zum Thema Quantenphysik

Mit dieser Gravitationswaage konnten Physiker die extrem schwache Massenanziehung zwischen zwei winzigen Goldkügelchen messen.

Kleinste Massenanziehung zwischen winzigen Goldkugeln

Hochempfindliche Gravitationswaage ermöglicht die bisher genauesten Messungen der Schwerkraft
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Diese mikroskopisch kleine Keule ließ sich allein durch die optische Anregung eines Quantenpunkts in Schwingung versetzen.

Vibrierende Quanten

Optisch angeregter Quantenpunkt versetzt ein makroskopisches Objekt in Schwingung
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Blick von der Internationalen Raumstation auf die Erde.

Quantenmaterie im Orbit

Extrem tief gekühltes Bose-Einstein-Kondensat auf der Internationalen Raumstation erzeugt
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Casimir-Drehmoment - Ein Flüssigkristall wird über den extrem schwachen Casimir-Effekt verdreht.

Virtuelle Photonen verdrehen Flüssigkristall

Winzige Casimir-Kräfte im Vakuum sind für Schaltprozesse von Flüssigkristallen verantwortlich
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Grafik des Nanokraftwerks aus zwei Elektroden mit einem dazwischen liegenden Quantenpunkt aus Nanodrähten.

Quantenmotor mit enormer Effizienz

Direkte Umwandlung von Wärme in Strom gelingt mit Nanogenerator ohne mechanische Bauteile
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Schema einer Atomuhr aus Strontiumatomen in einem dreidimensionalen optischen Gitter.

Quantengas für genauere Atomuhren

Ensemble aus tausenden Strontiumatomen in einem dreidimensionalen optischen Gitter aus Laserstrahlen eingefangen
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Schnellste Strudel der Welt: Illustration eines rasant rotierenden Quark-Gluonen-Plasmas, das nach dem Zusammenstoß von Goldionen entstand.

Die schnellsten Strudel der Welt

Kollisionen von Goldionen erzeugen ein rasant rotierendes Quark-Gluon-Plasma – Neue Aufschlüsse über die Entstehung von Masse erwartet
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Modell eines lichtaktiven Propeller-Moleküls, das zu hoch effizienten organischen Leuchtdioden führen soll.

Propeller-Moleküle für hellere Leuchtflächen

Neue Substanzen können Effizienz organischer Leuchtdioden – OLED – drastisch steigern
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Wirbelschicht in flüssigem Helium: Diese Simulation zeigt die komplexe Dynamik einer suprafluiden Flüssigkeit (rot) an kleinen Unebenheiten (gelb).

Superflüssige Stürme

Rotierendes, flüssiges Helium bildet Grenzschicht aus turbulenten Wirbeln – Grenzen der Reibungsfreiheit
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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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Blick auf eine optische Ytterbium-Atomuhr am NIST, in der der Übergang zwischen zwei Energieniveaus des Ytterbium-Atoms für eine extrem genaue  Zeitmessung genutzt wird.

Atomuhren ticken im Tandem genauer

Kopplung von zwei Ytterbium-Uhren erhöht Stabilität der Zeitmessung
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In Picokavitäten aus Gold lässt sich die Wechselwirkung von Licht und Materie im Detail analysieren (künstler. Illustration)

Kleinste Lupe der Welt analysiert Lichtreaktionen

Britische und spanische Physiker konzentrieren Licht erstmals in atomar kleine Strukturen
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Neue Methode offenbart Vibrationen eines einzelnen Pentacen-Moleküls auf einer Goldoberfläche. (künstl. Illustration)

Nanokosmos-Kamera filmt Molekülschwingungen in Zeitlupe

Neues Rastertunnelmikroskop hält extrem schnelle Bewegungen auf atomarer Ebene fest
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Optische Strontium-Gitteruhr in Tokio

Wie Atomuhren vor Vulkanausbrüchen warnen können

Genauer Taktschlag von optischen Strontium-Gitteruhren ermöglicht sehr genaue Höhenmessungen
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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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Spin-Eis: Areal von winzigen Nanomagneten, die in einer zweidimensionalen Schicht angeordnet sind (Grafik)

Exotisches Spin-Eis für neuartige Datenspeicher

Magnetische Eigenschaften hauchdünner Nanoinseln mit eisähnlicher Struktur lassen sich bei Raumtemperatur kontrollieren – Anwendung für Quantencomputer denkbar
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Atomkernuhr: Schematischer Aufbau zur Bestimmung des angeregten Kernzustands in Thoriumkernen

Die Atomkernuhr

Deutsche Physiker finden nuklearen Anregungszustand im Element Thorium für eine zehnfach genauere Zeitmessung
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