Der Zellkern wird oft als dicht gepackt innerhalb einer weniger dichten Zelle dargestellt. Unsere Messungen liefern nun überraschende Einsichten in die Dichteverteilung innerhalb verschiedener Zellbestandteile.
Zusammenfassung Loch‐Spin‐Qubits in Halbleitern lassen sich elektrisch besonders schnell manipulieren, sind dadurch aber oft anfällig für Ladungsrauschen. In einem mit Silizium umhüllten Germanium‐Nanodraht zeigen wir, dass sich dieses Problem durch eine gezielte Formung des elektrostatischen Potentials entschärfen lässt. Entscheidend ist eine nichtmonotone, elektrisch modifizierbare Spin‐Bahn‐Kopplung, die zugleich die Rabi‐Frequenz erhöht und durch Erreichen eines Maximums als Funktion eines externen elektrischen Feldes die Empfindlichkeit des Qubits gegenüber Störungen verringert. Im Experiment führte dies zu einer etwa dreifach höheren Rabi‐Frequenz bei gleichzeitig rund vierfach verlängerter Kohärenzzeit. Dieses Ergebnis zeigt einen Weg, wie Kontrollierbarkeit und Robustheit in Halbleiter‐Spin‐Qubits gezielt zusammengeführt werden können.
Durch die Kombination eines von einem Teilchenbeschleuniger angetriebenen Freie‐Elektronen‐Lasers mit einer auf Diamantkristallen basierenden Röntgenkavität hat unser Team von DESY und European XFEL erstmals einen Röntgenresonator zum „Lasen“ gebracht.
Quantennetzwerke versprechen eine Reihe aussichtsreicher Anwendungen, von Experimenten zu den Grundlagen der Quantenmechanik bis hin zum Zusammenschalten mehrerer Quantencomputer. Quanteninformation kann dabei mit Lichtteilchen über Glasfasern und einer optischen Schnittstelle zwischen lokalen Netzwerkknoten ausgetauscht werden. Unserem Team am niederländischen Forschungsinstitut QuTech ist es nun gelungen, mittels einer Spiegelkavität die optische Schnittstelle eines Farbzentrums zu verbessern und damit einen Schritt in Richtung leistungsfähigerer Quantennetzwerke zu machen.
Der Text argumentiert für die Lesart von Daniel Kehlmanns Stück als Metadrama, das durch literarische Verfahren Gödels Metamathematik poetisch auslotet.
Zusammenfassung Der Terrell‐Penrose‐Effekt beschreibt, wie ein mit hoher Geschwindigkeit bewegtes Objekt gesehen wird. Die endliche Lichtgeschwindigkeit bewirkt nach der Theorie, dass die Zeitverzögerung der verschiedenen Lichtwege vom Objekt zum Beobachter die Lorentz‐Kontraktion aufhebt. Stattdessen sollte das Objekt gedreht erscheinen. In einem Laboraufbau konnte der Effekt nun bestätigt werden. Allerdings ist es technisch unmöglich, makrosopische Objekte auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Deshalb wurden zwei Lorentz‐„vorkontrahierte“ Testobjekte hergestellt: ein mit 80 % der Lichtgeschwindigkeit bewegter Würfel und eine bei 99,9 % der Lichtgeschwindigkeit nahezu zu einer Scheibe kontrahierte Kugel. Die Objekte wurden mit einer Serie ultrakurzer Laserblitze beleuchtet. Eine Hochgeschwindigkeitskamera nahm Bildserien auf, die entsprechend der Zeitverzögerungen zu Videos zusammengestellt wurden.
Ein auf einer Wasseroberfläche auftreffender Wassertropfen schwimmt kurzfristig auf ihr, bevor er im Wasser verschwindet. Die dabei entstehende dünne Luftschicht lässt momentan Newtonsche Ringe entstehen. image
Haydns Oper „Il mondo della luna“ überträgt die kopernikanische Revolution parodistisch ins bürgerliche Milieu.
Zusammenfassung Wir stellen einen besonderen Wasserstrudel als Analogie zu einer protoplanetaren Scheibe vor, die man sonst nur im All auf gigantischen Größenskalen beobachten kann. Schwimmteilchen werden auf dem Strudel platziert und deren Bewegung mittels einer Kamera untersucht. Der Strudel ahmt sowohl das Feld als auch die Kopplung von Staubteilchen an den Hintergrundfluss in protoplanetaren Scheiben nach. Wir können damit eine komplette Scheibe nachbilden und zum Beispiel die Entstehung von Planeten untersuchen. Diese Untersuchungen können für verschiedene Parameter durchgeführt werden. Durch Änderung der Größe der Kugeln können wir die Stokes‐Zahl gezielt anpassen.
Die Starkfeldphysik untersucht die Interaktion von intensivem Licht mit Materie. Während für entsprechende Experimente bisher praktisch ausschließlich klassisches Laserlicht verwendet wurde, haben wir mit Hilfe von Wolframspitzen untersucht, wie sich Starkfeld‐Phänomene verhalten, wenn stattdessen intensives Quantenlicht als Treiber verwendet wird.
In Vernes Roman beschließt eine Investorengruppe nichts Geringeres als die Verschiebung der Erdachse durch den Schuss einer Riesenkanone, um unter dem abgeschmolzenen Polareis Kohle fördern zu können.
Larry Niven erdachte bereits in den 1960ern eine Science‐Fiction‐Geschichte, in der ein Astronaut einem Neutronenstern gefährlich nahe kommt.
Elektronenstreuung ermöglicht hochpräzise Einblicke in die Struktur von Atomkernen. Die Messung einer spinabhängigen Asymmetrie am Blei‐208‐Kern sollte eine Diskrepanz zwischen Experiment und Theorie klären, wirft jedoch neue Fragen auf.
Zusammenfassung Manch lebensbedrohliche Erkrankung erfordert eine schnelle Identifizierung der verantwortlichen Erreger. Solche Tests werden in spezialisierten Laboren durchgeführt, was wertvolle Zeit kostet. Deshalb entwickelt Bosch Geräte für eine Vor‐Ort‐Diagnostik zum Beispiel direkt in der Arztpraxis, die mikrofluidische Kartuschen für automatische Analysen nutzen. Die Entwicklung solcher kompakter, mobiler Geräte setzt ein tieferes Verständnis physikalischer Phänomene voraus, damit diese eine zuverlässige, einfache und schnelle Vor‐Ort‐Diagnostik ermöglichen. Das Analyseverfahren basiert auf der Polymerase‐Kettenreaktion (PCR), die eine zyklische Temperatursteuerung erfordert. Im mikrofluidischen System wird dazu die Flüssigkeit mit der Blutprobe über eine Membran zwischen geheizten und kühleren Kammer umgepumpt. Nachdem so die gesuchten DNA‐Abschnitte durch die PCR vermehrt (amplifiziert) worden sind, werden sie über Fluoreszenz optisch nachgewiesen. Dieser Artikel beschreibt eine beispielhafte Umsetzung für die molekulardiagnostische Erkennung lebensbedrohlicher Sepsis‐Infektionen anhand des Vivalytic‐Systems von Bosch.
ChatGPT wertet nicht nur Datensätze im Textformat wie CSV‐Dateien aus, sondern analysiert auch WAV‐Dateien. Diese Fähigkeit nutzen wir in diesem Beitrag zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit mit Abflussrohren.
