Optische Maßarbeit: Spiegel leiten das Licht der Laser (blaue Kisten) durch zahlreiche Instrumente wie Strahlteiler oder akustooptische Modulatoren zu optischen Fasern (blaue und gelbe Kabel). Auf diese Weise wird, je nach Experiment, Licht mit der n

Quantenphysik

Quantencomputer wecken Hoffnung auf die Entdeckung neuer Materialien oder die Simulation komplexer Naturprozesse. Erste Prototypen existieren, doch die Technologie steckt noch in den Kinderschuhen. Quantenalgorithmen, die dynamische Vielteilchensysteme effizienter berechnen können als klassische Algorithmen, sind bereits seit längerem bekannt – keine jedoch für statische Systeme. Nun aber hat unsere Gruppe Algorithmen entwickelt, die dies besser können als jeder Supercomputer. Bei der Anwendung ihrer beiden Algorithmen arbeiten klassische Computer und Quantencomputer Hand in Hand. mehr

Ferenc Krausz steht vor einer Vakuumapparatur.

Prof. Ferenc Krausz ist mit dem renommierten Wolf-Preis für Physik ausgezeichnet worden. Der ungarisch-österreichische Wissenschaftler erhält den Preis für seine bahnbrechenden Beiträge zu den ultraschnellen Laserwissenschaften und zur Attosekundenphysik. mehr

Ein Netzwerk für den ersten Quantencomputer in Bayern

Erfolgreicher Aufbau des Munich Quantum Valley mehr

Quantensprung im Film

Ein extrem schnelles Mikroskop ermöglicht ungeahnte Einblicke in die Dynamik von Elektronen in Molekülen mehr

Mit Hilfe eines kürzlich entwickelten Formalismus, der als topologische Quantenchemie (TQC) bezeichnet wird, wurde eine Hochdurchsatzsuche nach topologischen Materialien in bekannten Datenbanken wie der Inorganic Crystal Structure Database (ICSD) durchgeführt. Wir haben bis zu 20000 Materialien mit topologischen Eigenschaften [1, 2] und weitere rund hundert neue topologische magnetische Materialien [3] gefunden.   mehr

Forschungshighlights 2021

Max-Planck-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 2021 viele hochkarätige Veröffentlichungen publiziert. Wir haben eine Auswahl getroffen und stellen Ihnen zwölf Highlights vor. Ein Rückblick auf ein turbulentes Jahr 2021 mehr

Explosion im Biomolekül

Radioaktive Strahlung könnte biologisches Gewebe auch über einen bislang unbeachteten Mechanismus schädigen mehr

Moderne Quantentechnologien basieren auf dem Konzept der Hybrid-Quantensysteme,  die unterschiedliche physikalische Systeme jeweils optimiert für eine bestimmte Funktion miteinander koppeln, um eine möglichst effiziente Arbeitsweise des Gesamtsystems zu erreichen. Ein Beispiel eines solchen Hybrid-Quantensystems ist die Kopplung von Licht und magnetischen Materialien, das sowohl als Speicher als auch Überträger von Informationen verwendet werden kann.
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Max-Planck-Humboldt-Forschungspreis für neue Quantenmaterialien

Die Max-Planck-Gesellschaft und die Alexander von Humboldt-Stiftung zeichnen Pablo Jarillo-Herrero, Anastassia Alexandrova und Sumit Gulwani aus mehr

Bundeskanzlerin besucht Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Angela Merkel und Markus Söder informieren sich über den Stand der Quantenwissenschaften mehr

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Ferenc Krausz steht vor einer Vakuumapparatur.

Prof. Ferenc Krausz ist mit dem renommierten Wolf-Preis für Physik ausgezeichnet worden. Der ungarisch-österreichische Wissenschaftler erhält den Preis für seine bahnbrechenden Beiträge zu den ultraschnellen Laserwissenschaften und zur Attosekundenphysik. mehr

Ein Netzwerk für den ersten Quantencomputer in Bayern

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Quantensprung im Film

Ein extrem schnelles Mikroskop ermöglicht ungeahnte Einblicke in die Dynamik von Elektronen in Molekülen mehr

Explosion im Biomolekül

Radioaktive Strahlung könnte biologisches Gewebe auch über einen bislang unbeachteten Mechanismus schädigen mehr

Max-Planck-Humboldt-Forschungspreis für neue Quantenmaterialien

Die Max-Planck-Gesellschaft und die Alexander von Humboldt-Stiftung zeichnen Pablo Jarillo-Herrero, Anastassia Alexandrova und Sumit Gulwani aus mehr

Bundeskanzlerin besucht Max-Planck-Institut für Quantenoptik

Angela Merkel und Markus Söder informieren sich über den Stand der Quantenwissenschaften mehr

Sendungsverfolgung für eine Quantenpost

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

Atomkerne in der Quantenschaukel

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

Die helle Seite der Macht

Durch Laserlicht erhält ein Halbleiter vorübergehend metallische Eigenschaften mehr

<p>Das Munich Quantum Valley – ein Sprung für Quantenwissenschaft und -technologie</p>

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

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Forschungshighlights 2021

Max-Planck-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 2021 viele hochkarätige Veröffentlichungen publiziert. Wir haben eine Auswahl getroffen und stellen Ihnen zwölf Highlights vor. Ein Rückblick auf ein turbulentes Jahr 2021 mehr

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

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

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

Spot auf die Maschinerie des Lebens

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

Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern

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

Zeitmessung im Quantentunnel

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

Quantenkommunikation mit einem Satelliten

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

<p class="berschrift2Arial">Quantenteilchen im Synchrontanz</p>

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

Zaubertinte aus der Nanowelt

Farben plasmonischer Drucke lassen sich durch eine chemische Reaktion verändern mehr

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Film: Quantenkryptographie

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?

Eine Attosekunde ist ein Millardstel einer Millardstel Sekunde. Kaum vorstellbar? Diese Animation erklärt es anschaubar. mehr

Film: Wie entsteht ein Laser?

Dieser Film beschreibt die physikalischen Grundlagen einfach und verständlich. mehr

Film: Ferenc Krausz - Der Paparazzo der Elektronen

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

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

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

Zwei Punkte, die enger als 200 Nanometer beieinanderliegen – das entspricht in etwa dem Zweihundertstel einer Haaresbreite –, können mit Lichtmikroskopen nicht mehr unterschieden werden. 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 umgeht mit einem chemischen Trick diese magische Grenze und ermöglicht Forschenden neue faszinierende Einblicke in die Nanowelt lebender Zellen. Für diese Pionierarbeit auf dem Gebiet der Fluoreszenzmikroskopie zeichnete ihn das Nobelpreis-Komitee in Stockholm 2014 zusammen mit Eric Betzig und William E. Moerner mit dem Nobelpreis für Chemie aus. mehr

Theodor Hänsch, Nobelpreis für Physik 2005

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 für Quantenoptik 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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