Aktualitäten 2019

Der Wiener Wissenschafts-, Forschungsund Technologiefonds (WWTF) fördert im aktuellen ,,Life Science Call Imaging" drei Forschungsprojekte unter Leitung bzw. unter Beteiligung der MedUni Wien. Die Forschungsgrants für Projekte auf dem Gebiet der medizinischen Bildgebung sind mit jeweils rund 700.

Atome, Moleküle oder sogar lebende Zellen lassen sich mit Lichtstrahlen manipulieren. An der TU Wien entwickelte man eine Methode, die solche ,,optischen Pinzetten" revolutionieren soll. Sie erinnern ein bisschen an den ,,Traktorstrahl" aus Star Trek: Spezielle Lichtstrahlen werden heute dafür verwendet, Moleküle oder kleine biologische Partikel zu manipulieren.

Die sogenannte Korona, die strahlende äußere Atmosphäre der Sonne, die mehrere Millionen Kilometer über die Oberfläche des Sterns hinausreicht, ist über eine Million Grad Celsius heiß. Direkt an der Sonnenoberfläche ist es hingegen ,,nur" 5700 Grad warm. Bis vor Kurzem hat dieses Phänomen die Wissenschaft vor ein Rätsel gestellt.

Materialforscher Florian Lackner ,,packt" in seinem Labor hochreaktive Alkalimetall-Atome in Gold ein und untersucht sie in seinem Laserlabor. Ein Job, von dem er schon als Kind geträumt hat. ,,Was ich jetzt mache ist genau das, was ich immer schon machen wollte." Was sich viele wünschen, hat Florian Lackner geschafft: Schon als Kind träumte der Experimentalphysiker davon, Wissenschafter zu werden.

Die Quantencomputer von Alpine Quantum Technologies GmbH und Universität Innsbruck unterstützen nun Qiskit, eine führende Open-Source-Programmiersprache, die ursprünglich von IBM entwickelt und von Wissenschaftlern aus aller Welt weiterentwickelt wurde. Qiskit besitzt eine Vielzahl von Algorithmen und Anwendungen, die nun über die Cloud auf den Quantencomputern in Innsbruck verfügbar sind.

Der Krebsnebel ist der Überrest einer vor rund 1000 Jahren beobachteten Supernova in unserer Galaxie. Obwohl es sich um eines der am besten untersuchten Himmelsobjekte handelt, ist es einem internationalen Team von Wissenschaftlern erst jetzt mit Hilfe der H.E.S.S.-Teleskope gelungen, die Ausdehnung des Krebsnebels in hochenergetischer Gammastrahlung zu bestimmen.

Das Identifizieren neuer chemischer Bindungen ist entscheidend für das Entwickeln neuer Materialstrukturen. PhysikerInnen um Jani Kotakoski an der Universität Wien und Jannik Meyer von der Universität Tübingen haben unerwartete, neue Konfigurationen von Sauerstoff und Stickstoff in Graphen entdeckt.

Wussten Sie, dass der erste Österreichische Satellit im All in den Laboren der TU Graz gebaut wurde? TUGSAT-1 ist seit sechseinhalb Jahren in der Sternbeobachtung im Einsatz - und ist nicht das einzige Objekt mit Grazer Stempel im Weltall. ,,In der Nacht nach dem Start bin ich schlaflos im Bett gelegen und habe mir gedacht: Wahnsinn! Da fliegt etwas im All, das ich einmal in den Händen gehabt habe", erinnert sich Otto Koudelka heute, an seinem gläsernen Besprechungstisch in der Grazer Inffeldgasse sitzend.

An der TU Wien wurde eine neuartige Messspitze für die Rasterkraftmikroskopie entwickelt, die eine hohe Messgeschwindigkeit erlaubt und sogar empfindliche Prozesse in lebenden Zellen abbilden kann. Hochauflösende Bilder von winzigen Objekten sind heute ganz normal: Feinste Details von Bakterien und Viren, sogar Moleküle und einzelne Atome lassen sich mittlerweile abbilden.

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden. Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann beginnt es auf sehr merkwürdige Weise zu leuchten.

ChemikerInnen untersuchen Wechselwirkung von Metallverbindungen und Licht Metallverbindungen zeigen ein faszinierendes Verhalten in ihrer Wechselwirkung mit Licht, was zum Beispiel in Leuchtdioden, Solarzellen, Quantencomputern und sogar in der Krebstherapie angewendet wird. In vielen Fällen spielt dabei der Elektronenspin, eine Art Eigendrehung der Elektronen, eine besondere Rolle.

Das Prinzip der Quantenüberlagerung wurde in einer neuen Studie von Wissenschaftlern der Universität Wien in Zusammenarbeit mit der Universität Basel, in einem bisher unerreichten Maßstab getestet. Heiße, komplexe Moleküle bestehend aus fast zweitausend Atomen wurden in eine Quantenüberlagerung gebracht und interferiert.

Das Zusammenspiel von Quantenmechanik und spezieller Relativitätstheorie erfordert ein neues Alphabet, um zuverlässige Quantennachrichten zu senden Quanteninformation beruht auf der Möglichkeit, Nachrichten in ein Quantenteilchen zu schreiben und zuverlässig auszulesen. Wenn jedoch das zur Kommunikation verwendete Quantenteilchen relativistisch ist, d.h. sich mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt, kann man die Botschaft mit herkömmlichen Methoden nicht eindeutig entschlüsseln und die Kommunikation schlägt fehl.

Ein Team um den Innsbrucker START-Preisträger Ben Lanyon hat erstmals ein mit Materie verschränktes Lichtteilchen über ein 50 Kilometer langes Glasfaserkabel übertragen. Dies ebnet den Weg für die praktische Nutzung von Quantennetzwerken und bedeutet einen Meilenstein auf dem Weg zu einem zukünftigem Quanteninternet.

Die Theorien der Quantenmechanik und der Gravitation sind dafür bekannt, trotz der Bemühungen unzähliger PhysikerInnen in den letzten 50 Jahren, miteinander inkompatibel zu sein. Vor kurzem ist es jedoch einem internationalen Forschungsteam von PhysikerInnen der Universität Wien, der Österreichischen Akademie der Wissenschaften sowie der Universität Queensland (AUS) und dem Stevens Institute of Technology (USA) gelungen, wichtige Bestandteile der beiden Theorien, die den Verlauf der Zeit beschreiben, zu verbinden.

Österreichischen Wissenschaftlern von ÖAW und Uni Wien ist es gemeinsam mit chinesischen Forschern erstmals gelungen, dreidimensionale Quantenzustände zu übertragen. Höherdimensionale Teleportation könnte eine wichtige Rolle in künftigen Quantencomputern spielen.

Innovative neue Technik verschiebt die Grenzen der Nanospektrometrie für Materialdesign Um das Verhalten von modernen Materialien wie Graphen zu verstehen und für Bauelemente der Nano-, Optound Quantentechnologie zu optimieren, ist es entscheidend zu wissen wie Schwingungen zwischen den Atomen - sogenannte Phononen - die Materialeigenschaften beeinflussen.

Ultradichte magnetische Quantengitter in Hochtemperatur-Supraleitern Die Eigenschaften von Hochtemperatur-Supraleitern können durch künstliche Defekte gezielt verändert werden. Einem internationalen Forschungsteam um den Physiker Wolfgang Lang an der Universität Wien ist es nun gelungen, die weltweit dichtesten komplexen Nanogitter zur Verankerung von magnetischen Flussquanten, den Fluxonen, herzustellen.

ForscherInnen entwickeln technologische Tricks zur 3D-Analyse von Kleinstkristallen Um 3D-Kristallstrukturen zu bestimmen, müssen ForscherInnen die Kristalle von allen Seiten durchleuchten können. Sehr kleine Kristalle mit weniger als einem Mikrometer Kantenlänge können dabei nur mittels Elektronenstrahlen untersucht werden.

Physiker der Universität Innsbruck schlagen ein neues Modell vor, mit dem die Überlegenheit von Quantencomputern gegenüber klassischen Supercomputern bei der Lösung von Optimierungsaufgaben gezeigt werden könnte. Sie demonstrieren in einer aktuellen Arbeit, dass schon wenige Quantenteilchen genügen würden, um das mathematisch schwierige Damenproblem im Schach auch für größere Schachbretter zu lösen.