Quantenphysik

Auf dem Weg zur abhörsicheren Quantenkommunikation

Podcast 12. April 2021
Quantenphysik
Es gibt viele Informationen, die andere nicht mitlesen sollen. Quantenkryptographie könnte absoluten Abhörschutz bieten, ist aber noch nicht effizient genug. Eine Forschungsgruppe um Gerhard Rempe am Max-Planck-Institut für Quantenoptik ist der perfekten Verschlüsselung ein Stück näher gekommen mehr

Sendungsverfolgung für eine Quantenpost

24. März 2021

Quantenphysik

Ein Detektor weist Photonen nach, die Qubits transportieren, ohne die Quanteninformation zu zerstören mehr

Atomkerne in der Quantenschaukel

17. Februar 2021

Quantenphysik

Eine extrem genaue Kontrolle von Kernanregungen eröffnet Wege zu ultrapräzisen Atomuhren und leistungsstarken Kernbatterien mehr

Die helle Seite der Macht

12. Februar 2021

Materialwissenschaften (M&T) Materialwissenschaften (P&A) Quantenphysik

Durch Laserlicht erhält ein Halbleiter vorübergehend metallische Eigenschaften mehr

Quantensysteme lernen gemeinsames Rechnen

5. Februar 2021

Quantenphysik

Quantencomputer besitzen heute einige wenige bis einige Dutzend Speicher- und Recheneinheiten, die sogenannten Qubits. Zwei solche entfernte Qubits in verschiedenen Laboren zu einem verteilten Quantencomputer zusammenzuschalten, ist nun Physikern am MPQ gelungen, indem sie die beiden Qubits optisch durch ein 60 Meter langes Glasfaserkabel miteinander verbanden. Ihr System ist der weltweit erste Prototyp eines verteilt rechnenden Quantencomputers. mehr

Das Munich Quantum Valley – ein Sprung für Quantenwissenschaft und -technologie

11. Januar 2021

Forschungspolitik Quantenphysik

Ministerpräsident Söder und die Präsidenten von BAdW, Fraunhofer, LMU, MPG und TUM unterzeichnen eine Absichtserklärung für die Forschungsinitiative mehr

Forschungshighlights 2020

21. Dezember 2020

Altern Astronomie Astrophysik Corona Evolutionsbiologie Galaxien Gehirn Genetik Genome Editing (Crispr) Kulturwissenschaften Materialwissenschaften (M&T) Migration Mikrobiologie (U&K) Neandertaler Neurobiologie Quantenphysik Schwarze Löcher Sozialwissenschaften Sprache Strukturbiologie Synthetische Biologie

Max-Planck-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 2020 viele hochkarätige Veröffentlichungen publiziert. Wir haben eine Auswahl getroffen und stellen Ihnen 13 Highlights vor. Ein Rückblick mehr

Der leichteste Spiegel der Welt

15. Juli 2020

Quantenphysik

Wenige 100 Atome können Licht reflektieren, wenn sie als kollektives Quantensystem wirken mehr

Direkte Abbildung von Orbitalen in Quantenmaterialien

Festkörperforschung (P&A) Quantenphysik

Die Suche nach Materialien, deren Quantenzustände neue Eigenschaften generieren, konzentriert sich häufig auf Übergangsmetall- oder Seltenerd-Verbindungen, da die Präsenz von atomaren d- oder f-Elektronen vielversprechend für die Entstehung neuartiger Wechselwirkungen ist. Für effizientes Materialdesign muss aber die Aufenthaltswahrscheinlichkeit dieser Elektronen bekannt sein. Wir haben eine neue Methode entwickelt, diese Aufenthaltswahrscheinlichkeiten im Festkörper direkt abzubilden mehr

Licht kann Dinge bewegen

Quantenphysik Teilchenphysik

Lichtteilchen (Photonen) besitzen normalerweise sehr wenig Energie und Impuls. Trotzdem können sie erfolgreich eingesetzt werden, um die Bewegung verschiedener Objekte zu steuern, von Molekülen bis hin zu Schwingungen kleiner Spiegel oder Membranen. Wir entwickeln theoretische Methoden, um zu zeigen, wie man Licht verwenden kann, um Schwingungen von Kernen in Molekülen auszulesen oder die Bewegung von Kristallspiegeln oder Membranen bis nahe an ihren Quantengrundzustand abzukühlen. mehr

Sendungsverfolgung für eine Quantenpost

24. März 2021

Quantenphysik

Ein Detektor weist Photonen nach, die Qubits transportieren, ohne die Quanteninformation zu zerstören mehr

Atomkerne in der Quantenschaukel

17. Februar 2021

Quantenphysik

Eine extrem genaue Kontrolle von Kernanregungen eröffnet Wege zu ultrapräzisen Atomuhren und leistungsstarken Kernbatterien mehr

Die helle Seite der Macht

12. Februar 2021

Materialwissenschaften (M&T) Materialwissenschaften (P&A) Quantenphysik

Durch Laserlicht erhält ein Halbleiter vorübergehend metallische Eigenschaften mehr

Das Munich Quantum Valley – ein Sprung für Quantenwissenschaft und -technologie

11. Januar 2021

Forschungspolitik Quantenphysik

Ministerpräsident Söder und die Präsidenten von BAdW, Fraunhofer, LMU, MPG und TUM unterzeichnen eine Absichtserklärung für die Forschungsinitiative mehr

Der leichteste Spiegel der Welt

15. Juli 2020

Quantenphysik

Wenige 100 Atome können Licht reflektieren, wenn sie als kollektives Quantensystem wirken mehr

Ein Hauch von Gold und Silber

29. Mai 2020

Festkörperforschung (M&T) Festkörperforschung (P&A) Materialwissenschaften (M&T) Materialwissenschaften (P&A) Quantenphysik

Erstmals lassen sich kristalline Schichten der Edelmetalle erzeugen, die nur aus einer Atomlage bestehen und halbleitend sind mehr

Das Higgs-Teilchen und die Supraleitung

13. Mai 2020

Festkörperforschung (M&T) Festkörperforschung (P&A) Quantenphysik

Eine neue Form der Spektroskopie liefert Erkenntnisse für die Entwicklung von widerstandslosen Stromtransportern bei Raumtemperatur mehr

Quantensprung auf der Waage

6. Mai 2020

Albert Einstein Quantenphysik

Durch die Messung winziger Masseunterschiede zwischen verschiedenen Quantenzuständen lassen sich neue Erkenntnisse über schwere Atome gewinnen mehr

Ein ultraschnelles Mikroskop für die Quantenwelt

23. Januar 2020

Quantenphysik

Was in winzigen elektronischen Bauteilen oder in Molekülen geschieht, lässt sich nun auf einige 100 Attosekunden und ein Atom genau filmen mehr

Lichtkamm für die Datenkommunikation getrimmt

4. Juli 2019

Quantenphysik

Information könnte sich mit Hilfe von elektrooptischen Frequenzkämmen künftig effizienter übertragen lassen mehr

Forschungshighlights 2020

21. Dezember 2020

Altern Astronomie Astrophysik Corona Evolutionsbiologie Galaxien Gehirn Genetik Genome Editing (Crispr) Kulturwissenschaften Materialwissenschaften (M&T) Migration Mikrobiologie (U&K) Neandertaler Neurobiologie Quantenphysik Schwarze Löcher Sozialwissenschaften Sprache Strukturbiologie Synthetische Biologie

Max-Planck-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 2020 viele hochkarätige Veröffentlichungen publiziert. Wir haben eine Auswahl getroffen und stellen Ihnen 13 Highlights vor. Ein Rückblick mehr

„Das würde unser Verständnis von Physik über den Haufen werfen“

4. April 2019

Quantenphysik Teilchenphysik

Im Max-Planck-RIKEN-PTB-Center untersuchen Physiker, ob die Naturkonstanten konstant sind und warum es mehr Materie als Antimaterie gibt mehr

Exotische Inseln für magnetische Festplatten

8. September 2017

Festkörperforschung (M&T) Festkörperforschung (P&A) Materialwissenschaften (M&T) Materialwissenschaften (P&A) Quantenphysik

Antiskyrmionen könnten einen Datenspeicher ermöglichen, der schnell, robust und sparsam im Energieverbrauch ist mehr

Spot auf die Maschinerie des Lebens

17. August 2017

Energie Festkörperforschung (M&T) Medizin Quantenphysik

Mit einem plasmonischen Nanosensor lassen sich Enzyme und ihre Bewegungen ohne Marker beobachten mehr

Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern

9. August 2017

Quantenphysik

Mit einem mechanischen Trick lässt sich das Spektrum der Pulse, die Röntgenlaser abgeben, zum Vorteil vieler Anwendungen schärfen mehr

Zeitmessung im Quantentunnel

26. Juli 2017

Quantenphysik

Beim quantenmechanischen Tunneleffekt benötigen Teilchen einige Attosekunden, um eine Energiebarriere zu überwinden mehr

Quantenkommunikation mit einem Satelliten

5. Juli 2017

Quantenphysik

Mit der Übertragung von Quanteninformation aus dem Orbit wird Quantenkryptografie künftig in der weltweiten Kommunikation möglich mehr

Quantenteilchen im Synchrontanz

16. Mai 2017

Quantenphysik

Quantensysteme schwingen genauso wie klassische Pendel nach kurzer Zeit im Takt mehr

Zaubertinte aus der Nanowelt

24. Februar 2017

Materialwissenschaften (M&T) Quantenphysik

Farben plasmonischer Drucke lassen sich durch eine chemische Reaktion verändern mehr

Elektronen in Nahaufnahme

7. November 2016

Festkörperforschung (M&T) Quantenphysik

Nahe am absoluten Nullpunkt zeigen die Teilchen ihre Quantennatur mehr

Film: Quantenkryptographie

Video 4. Mai 2017
Digitalisierung Informatik Quantenphysik
In der Quantenkommunikation kann der Empfänger einer Nachricht feststellen, ob die Übertragung abgehört wurde. Möglich machen das die merkwürdigen Gesetze der Quantenphysik. mehr

Film: Wie kurz ist eine Attosekunde?

Video 9. Oktober 2012
Quantenphysik
Eine Attosekunde ist ein Millardstel einer Millardstel Sekunde. Kaum vorstellbar? Diese Animation erklärt es anschaubar. mehr

Film: Wie entsteht ein Laser?

Video 24. Juli 2012
Quantenphysik
Dieser Film beschreibt die physikalischen Grundlagen einfach und verständlich. mehr

Film: Ferenc Krausz - Der Paparazzo der Elektronen

Video 23. Juli 2012
Quantenphysik
Ferenc Krausz gilt als Begründer der Attosekundenphysik. Sein Ziel es ist, neue Lasertechniken zu entwickeln, um die Bewegung von Elektronen in Atomen, Molekülen und Festkörpern in Echtzeit zu verfolgen und so quantenmechanische Prozesse direkt zu beobachten. Dieser neue Film erklärt die Forschungsarbeiten des Direktors vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik in München. mehr

Film: Lichtblicke in die Nanowelt

Video 7. Dezember 2011
Quantenphysik
Wie tief können wir mit optischen Mikroskopen in die Details des Sichtbaren vordringen? Bislang galt das von Ernst Abbe schon 1873 formulierte Gesetz als Untergrenze. Objekte, die enger als 200 Millionstel Millimeter, also etwa das Zweihundertstel einer Haaresbreite, nebeneinander liegen, können im Bild nicht mehr unterschieden werden. Grund dafür ist die Wellennatur des Lichts, dessen halbe Wellenlänge in etwa diesen 200 Nanometern entspricht. Die vom Physiker Stefan Hell erfundene und zur Anwendungsreife entwickelte STED-Mikroskopie ermöglicht Forschern Einblicke in die Nanowelt weit jenseits dieser Grenze. Dies wissen insbesondere Biologen und Physiologen zu schätzen, da sich lebende Zellen oder Gewebe nur mit Lichtmikroskopen beobachten lassen. So gelang es Hirnforschern 2008 mit der neuen Auflösung von nur noch einigen Dutzend Nanometern erstmals, die Bewegungen winziger Synapsenbestandteile in lebenden Nervenzellen sichtbar zu machen. Darüber hinaus eröffnet die STED-Technik auch vielversprechende Perspektiven für die Weiterentwicklung optischer Speichermedien. Für seine Entdeckung erhielt Stefan Hell 2014 den Chemie-Nobelpreis. mehr

Auf dem Weg zur abhörsicheren Quantenkommunikation

Podcast 12. April 2021
Quantenphysik
Es gibt viele Informationen, die andere nicht mitlesen sollen. Quantenkryptographie könnte absoluten Abhörschutz bieten, ist aber noch nicht effizient genug. Eine Forschungsgruppe um Gerhard Rempe am Max-Planck-Institut für Quantenoptik ist der perfekten Verschlüsselung ein Stück näher gekommen mehr

Stefan Hell, Nobelpreis für Chemie 2014

Podcast 8. Oktober 2014
Chemie (M&T) Quantenphysik
Details die enger als 200 Nanometer beieinander liegen, können mit optischen Mikroskopen nicht mehr unterschieden werden – das entspricht in etwa dem Zweihundertstel einer Haaresbreite. Grund dafür ist die Wellennatur des Lichts, dessen halbe Wellenlänge in etwa diesen 200 Nanometern entspricht. Doch die vom Physiker Stefan Hell entwickelte STED-Mikroskopie durchbricht als erste optische Mikroskopietechnik diese magische Grenze und ermöglicht Forschern faszinierende Einblicke in die Nanowelt. Für diese Errungenschaft zeichnete ihn das Nobelpreis-Kommittee in Stockholm 2014 mit dem Nobelpreis für Chemie aus. mehr

Theodor Hänsch: Gekämmte Frequenzen

Podcast 3. Oktober 2005
Quantenphysik
Ursprünglich wollte Ted Hänsch, wie ihn seine Freunde nennen, Kernphysiker werden, aber dann zog ihn eine neue Lichtquelle in den Bann, die ihn für den Rest seines Lebens nicht mehr loslassen sollte: der Laser. Fast vierzig Jahre später bekommt er 2005 für eine auf Lasern basierende Technik den Physik-Nobelpreis zuerkannt. Die eigentlichen Arbeiten dazu führte Hänsch Ende der 1990er-Jahre am Max-Planck-Institut in Garching durch. Zuvor hatte er als Associate und später als Full Professor an der Stanford University in den USA geforscht. Der von ihm entwickelte optische "Frequenzkamm-Synthesizer" ermöglicht erstmals, die Zahl der Lichtschwingungen pro Sekunde genau zu zählen und Lichtwellenlängen so exakt zu bestimmen. Er funktioniert wie eine Art Lineal: Soll die Frequenz einer bestimmten Strahlung bestimmt werden, so vergleicht man sie mit den extrem scharfen Spektrallinien des Kamms, bis man die "passende" findet. Der Frequenzkamm dient heute in zahlreichen Labors weltweit als Basis für optische Frequenzmessungen. mehr
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