Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme

Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme

Einen magnetischen Monopol gibt es eigentlich nicht – gewöhnlich gelten Nord- und Südpol eines Magneten als untrennbar. In bestimmten magnetischen Festkörpern kann er jedoch auftreten, wie Forscher des Max-Planck-Instituts für Physik komplexer Systeme herausgefunden haben. Solch ein Festkörper stellt ein komplexes System dar, in dem das Ganze mehr ist als die Summe seiner Teile – daher kann auch ein magnetischer Monopol auftreten. Die Physiker entwickeln Theorien über derartige Phänomene – nicht nur in Festkörpern, sondern auch in einzelnen Atomen, in Molekülen oder kleinen Gruppen von Atomen, etwa wenn diese mit Licht wechselwirken. Sie wollen außerdem die physikalischen Prinzipien verstehen, nach denen in biologischen Zellen das Transportsystem oder die Zellteilung funktioniert. So unterschiedlich diese Systeme sind, liegen ihrem komplexen Verhalten doch weitgehend dieselben Prinzipien zugrunde.

Kontakt

Nöthnitzer Str. 38
01187 Dresden
Telefon: +49 351 871-0
Fax: +49 351 871-1999

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS Many-Particle Systems in Structured Environments

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren und Forschungsgruppenleitern.

Vorteile durch Gen-Verlust

Säugetiere haben in der Evolution immer wieder davon profitiert, dass sie Gene verloren haben

mehr
Zentrum für Systembiologie in Dresden ist eröffnet

In der neuen Einrichtung sollen Forscher aus unterschiedlichen Disziplinen gemeinsam die Abläufe in Zellen untersuchen

mehr
<p class="PM2Headline">Leibniz-Preis für drei Max-Planck-Wissenschaftler</p>

Ralph Hertwig, Frank Jülicher und Joachim P. Spatz erhalten die höchste wissenschaftliche Auszeichnung Deutschlands

mehr
<p>Quantenkompass im Vogelauge</p>

Quantenkompass im Vogelauge

20. Oktober 2014

Die empfindlichen Quantenzustände, die im Magnetsinn von Zugvögeln eine Rolle spielen sollen, lassen sich für ihre biologische Umgebung stabilisieren

mehr
Grünalgen wackeln sich in den Takt

Max-Planck-Forscher in Dresden erklären, wie Algen ihre Schwimmarme synchronisieren

mehr

Stürme, Dürren, aber auch extreme Niederschläge könnten durch die Erderwärmung zunehmen – diese Möglichkeit diskutieren Klimaforscher zumindest. Ob diese Entwicklung schon zu beobachten ist, zeigen Analysen von Messdaten. Holger Kantz und seine Mitarbeiter am Dresdner Max-Planck-Institut für Physik  komplexer Systeme entwickeln dafür die statistischen Werkzeuge. 

Was haben Fußball und Quantenmechanik gemeinsam? Es gibt bei beiden überraschende Wendungen, die sich schwer vorhersagen lassen. Immerhin folgt der Sport den Gesetzen des Alltags. Als Stürmer beherrscht Jens Hjörleifur Bárðarson den Ball, als Physiker die Regeln des Quantenuniversums. Der 35-jährige Forscher am Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme in Dresden beschäftigt sich mit atomaren Teilchen, die so manch verzwickte Spielzüge zeigen.

Fremdsprachensekretär/-in

Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme, Dresden 10. Oktober 2018

Bakterielle Mikrokolonien als frühe Formen multizellulärer Organismen

2017 Zaburdaev, Vasily; Pönisch, Wolfram

Komplexe Systeme

Viele pathogene Bakterien wie zum Beispiel Neisseria Gonorrhoeae nutzen Typ-IV-Pili zur Bildung von Mikrokolonien. Diese Zellaggregate können aus mehreren tausend Zellen bestehen. Die durch Pili verursachten Zell-Zell-Kräfte beeinflussen die Dynamik der Zellen als Funktion ihrer Position innerhalb einer Kolonie. Dies kann die räumliche Genexpression und damit den Phänotyp der Zellen beeinflussen. Dieses Verhalten weist Parallelen zur embryonalen Entwicklung auf. Die bakterielle Mikrokolonie lässt sich somit als Modell eines multizellulären Organismus interpretieren.

mehr

Topologische Ordnung und effiziente Simulationen von fraktionierten Quanten-Hall-Systemen

2016 Pollmann, Frank

Festkörperforschung Komplexe Systeme Materialwissenschaften

Phasen der Materie werden üblicherweise durch ihre Symmetriebrechung charakterisiert. Mit dem Quanten-Hall-Effekt wurde eine komplett neue Klasse von topologischen Phasen entdeckt, die sich diesem Prinzip entziehen. Diese Phasen enthalten nicht-lokale Anregungen, die als ideale Bausteine für einen fehlertoleranten Quantencomputer dienen könnten. Um topologische Phasen in realistischen Modellsystemen zu verstehen, müssen komplizierte Quantenvielteilchensysteme gelöst werden. Dies kann mithilfe von neuen, auf Einsichten aus der Quanteninformationstheorie beruhenden Algorithmen geschehen.

mehr

Von den Anfängen der Quantenmechanik bis hin zu jüngsten Entwicklungen von Cavity-QED-Experimenten spielt die Physik von hoch angeregten Atomen seit Langem eine wichtige Rolle. In ultrakalten Gasen ist es nun möglich, die bemerkenswerten Eigenschaften dieser Atome präzise zu untersuchen und gezielt zu nutzen.

mehr

Obwohl die Genome vieler Spezies sequenziert sind, wissen wir nur sehr wenig darüber, welche Unterschiede im Genom für phänotypische Unterschiede zwischen Spezies verantwortlich sind. Forward Genomics ist eine neue Methode, die wiederholte Evolution nutzt, um solche Assoziationen zwischen genomischen und phänotypischen Unterschieden zu finden. Für den wiederholt verlorengegangenen Phänotyp „Vitamin-C-Synthese“ kann dieser Ansatz das Vitamin C synthetisierende Enzym finden, und zwar nur mit der Suche nach Genen, die in allen nicht Vitamin C synthetisierenden Spezies neutral evolvieren.

mehr

Falten, Kanäle, Nahrung und Biofilme

2013 Zaburdaev, Vasily

Entwicklungsbiologie Komplexe Systeme Mikrobiologie

Bei Bakterien denken wir häufig an schwimmende Zellen, aber die meisten bilden komplexe Gemeinschaften auf Oberflächen, sogenannte Biofilme. Biofilme verursachen unzählige Probleme, darunter Zahnverfall und ernsthafte Infektionen. Damit Biofilme wachsen und überleben, benötigen sie Nährstoffe; durch Diffusion allein würden sich diese in großen Biofilmen aber zu langsam verteilen. Große Organismen, wie der Mensch, besitzen daher Blutgefäße, in denen Nährstoffe schnell transportiert werden. Wir zeigen, dass in einigen Biofilmen ein ähnliches Netzwerk von Kanälen zum Nährstofftransport vorliegt.

mehr
Zur Redakteursansicht