Quantenphysik

„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

Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

Ein verschränkter Atom-Licht-Zustand realisiert ein paradoxes Gedankenexperiment Erwin Schrödingers mehr

Lichtblitze aus dem Plasmaspiegel

Intensive isolierte Attosekunden-Pulse lassen sich mithilfe von schnellen Elektronen erzeugen mehr

Bundesforschungsministerin Karliczek besucht Max-Planck-Center in Kanada

Die Ministerin und eine Delegation des Bundestages lassen sich die erfolgreichen Kooperationen in Vancouver und Ottawa präsentieren mehr

Künstliche Intelligenz kontrolliert Quantencomputer

Neuronale Netze ermöglichen eine lernfähige Fehlerkorrektur für Rechner auf Basis der Quantenphysik mehr

Wasser verstärkt Strahlenschäden

Durch den Energietransfer von der Hydrathülle auf ein Biomolekül entstehen mehrere reaktive Teilchen, die etwa die DNA angreifen können mehr

Im Kaleidoskop der Quantenphysik

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der Harvard-Universität, Cambridge, USA, kooperieren in neuem Forschungszentrum zur Quantenoptik mehr

Forschungshighlights 2017

Max-Planck-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 2017 viele hochkarätige Veröffentlichungen publiziert. Wir haben eine Auswahl getroffen und stellen Ihnen zwölf unserer Highlights vor. Ein Rückblick mehr

Auf den Spuren kleinster Teilchen

Das Max-Planck-Institut für Physik begeht seinen 100. Jahrestag: Am 1. Oktober 1917 nahm das damalige Kaiser-Wilhelm-Institut für Physik unter Direktor Albert Einstein seine Arbeit auf. mehr

Exotische Inseln für magnetische Festplatten

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

Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

Ein verschränkter Atom-Licht-Zustand realisiert ein paradoxes Gedankenexperiment Erwin Schrödingers mehr

Lichtblitze aus dem Plasmaspiegel

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Auf den Spuren kleinster Teilchen

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„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

Elektronen in Nahaufnahme

Nahe am absoluten Nullpunkt zeigen die Teilchen ihre Quantennatur mehr

Elektrischer Strom im Rekordtempo

Max-Planck-Wissenschaftler erzeugen mit ultrakurzen Laserpulsen die schnellsten jemals gemessenen elektrischen Ströme in Festkörpern mehr

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
Stefan Hell, Nobelpreis für Chemie 2014
Details die enger als 200 Nanometer beieinander liegen, können mit optischen Mikroskopen nicht mehr unterschieden werden – das entspricht in etwa dem Zweihunderdstel 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: 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 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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