Aktualitäten 2024

Für die Frage nach außerirdischem Leben spielen mögliche Wasservorkommen im Weltall eine zentrale Rolle. Neue Daten der Universität Innsbruck helfen dabei, die Spuren von Wasser in astronomischen Beobachtungsdaten zu finden. Eine Forschungsgruppe um Christina M. Tonauer und Thomas Lörting hat Nahinfrarot-Spektren verschiedener Eisformen veröffentlicht.

Eine völlig neue Methode, störende Vibrationen zu dämpfen, patentierte die TU Wien. Für Präzisionsgeräte wie astronomische Hochleistungsteleskope ist das ein wichtiger Schritt. Wenn alles wackelt, ist Präzision meist unmöglich - das weiß man, wenn man mit zittrigen Händen ein Foto aufnehmen, oder bei einer rumpeligen Busfahrt handschriftliche Notizen machen möchte.

Das nächste Weltraumteleskop für Ultraviolett-Astronomie der NASA trägt die Handschrift einer Astrophysikerin des Institute of Science and Technology Austria (ISTA). Assistenzprofessorin Ylva Götberg wird als Teil einer großen internationalen Arbeitsgruppe untersuchen, wie sich Galaxien und Sterne entwickeln, und einen gemeinschaftlichen Datensatz für den gesamten Himmel erstellen.

Einen sehr exotischen Materiezustand konnte ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der TU Wien herstellen. Er beruht auf Atomen, deren Durchmesser hundertfach größer ist als sonst. Ein Kristall ist eine Anordnung von Atomen, die sich in bestimmten räumlichen Abständen wiederholt: An jeder Stelle sieht der Kristall genau gleich aus.

Ist die Natur wirklich so seltsam, wie die Quantentheorie sagt - oder gibt es doch anschaulichere Erklärungen? Neutronen-Messungen der TU Wien beweisen: Ohne Quantentheorie geht es nicht. Kann sich ein Teilchen an zwei unterschiedlichen Orten gleichzeitig aufhalten? In der Quantenphysik ist das kein Problem: Sie erlaubt, dass sich Objekte in verschiedenen Zuständen gleichzeitig befinden - oder präziser gesagt: In einem Überlagerungszustand, der sich aus unterschiedlichen beobachtbaren Zuständen zusammensetzt.

Wissenschafter*innen von drei Grazer Universitäten haben sich zu einer multidisziplinären Gruppe zusammengeschlossen, um einen neuen Ansatz für die umfassende Charakterisierung von Mikround Nanopartikeln zu entwickeln. Dieser eröffnet neue Perspektiven auf einzelne Partikel und erlaubt detaillierte Einblicke.

Quantenverschränkte Photonen reagieren auf den Spin der Erde Ein Forschungsteam unter der Leitung von Philip Walther an der Universität Wien hat in einem bahnbrechenden Experiment die Auswirkungen der Erdrotation auf quantenverschränkte Photonen gemessen. Die Arbeit, die soeben in Science Advances veröffentlicht wurde, stellt einen bedeutenden Erfolg dar, der die Grenzen der Rotationsempfindlichkeit von verschränkungsbasierten Sensoren erweitert und möglicherweise die Grundlage für weitere Forschungen an der Schnittstelle zwischen Quantenmechanik und allgemeiner Relativitätstheorie bildet.

Wellen tragen Information über ihre Umgebung. An der TU Wien wurde dazu nun eine exakte Theorie entwickelt - mit erstaunlichen Ergebnissen, die sich technisch nutzen lassen. Egal ob man mit Ultraschall den Körper untersucht, mit Radaranlagen den Luftraum, oder mit seismischen Wellen das Innere unseres Planeten: Immer hat man es mit Wellen zu tun, die von ihrer Umgebung abgelenkt, gestreut oder reflektiert werden.

Physiker der TU Graz haben berechnet, wie sich geeignete Moleküle durch Infrarot-Lichtimpulse zur Bildung winziger Magnetfelder anregen lassen. Gelingt dies auch im Experiment, könnte das Prinzip in Schaltkreisen von Quantencomputern zur Anwendung kommen. Werden Moleküle mit Infrarotlicht bestrahlt, fangen sie durch die Energiezufuhr an zu schwingen.

Aufgrund der komplexen Strukturen der als MOFs bekannten mikroporösen Kristalle waren zuverlässige Simulationen ihrer Eigenschaften bislang schwierig. Die Lösung dafür liefert Machine Learning. Wasserstoffspeicherung, Wärmeleitung, Gasspeicherung, CO2 - und Wasserabscheidung - metallorganische Gerüstverbindungen ( Metal-Organic Frameworks oder kurz MOFs) haben außergewöhnliche Eigenschaften aufgrund ihrer einzigartigen Struktur in Form von mikroporösen Kristallen, die trotz ihrer geringen Größe eine sehr große Oberfläche aufweisen.

Neuer mathematischer Ansatz zeigt wie Zellen kommunizieren, damit ein Embryo entsteht Biologische Prozesse ähneln Puzzles, bei denen sich Teile zusammenfügen und interagieren. Unter bestimmten Umständen können sie ohne externen Input etwas Neues schaffen. Dies wird als Selbstorganisation bezeichnet und lässt sich bei Fischoder Vogelschwärmen beobachten.

Einfaches Konzept von Zerfall und Spaltung der "magnetischen Quiver" hilft, komplexe Quantenphysik und mathematische Strukturen zu klären Ein internationales Forschungsteam rund um Marcus Sperling, START-Projektleiter von der Fakultät für Physik der Universität Wien, erweckt mit richtungsweisenden Ergebnissen aus der Quantenphysik das Interesse der Fachwelt: In ihrer aktuellen Studie interpretieren die Forschenden unter Verwendung des Konzepts d

Im Vorjahr gestartet, liefert das ESA-Weltraumteleskop Euclid bereits seit knapp einem Jahr Daten. Heute werden die ersten wissenschaftlichen Ergebnisse veröffentlicht. Sie zeigen, dass das neue Instrument in der Lage ist, eine repräsentative Stichprobe aller Galaxien im Universum zu ermitteln. So konnte eine von der Universität Innsbruck geleitete Studie über 600 bisher unbekannte Zwerggalaxien im Perseus-Galaxienhaufen identifizieren.

Forscher der Universität Innsbruck haben eine neue Methode zur Planung von Rechenoperationen auf einem Quantencomputer vorgestellt. Dabei wird ein generatives Machine-Learning-Modell verwendet, um eine geeignete Abfolge von Quantengattern zur Ausführung einer Quantenoperation zu finden. Die Studie, die nun in der Fachzeitschrift Nature Machine Intelligence veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt, um das volle Potenzial von Quantencomputern ausschöpfen zu können.

Pflanzen nutzen die Erdanziehung, damit ihre Wurzeln richtig wachsen - ISTA-Forschende untersuchen das Mithilfe der Schwerkraft schlängeln sich Wurzeln durch den Boden und geben Pflanzen damit sowohl Stabilität als auch wichtige Nährstoffe. Anastasia Teplova von der Friml Gruppe am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) erforscht den Mechanismus hinter diesem Prozess.

Neue chemische Reaktion mit potenziellen Anwendungen in der medizinischen Chemie Ein Team von Chemikern der Universität Wien unter der Leitung von Nuno Maulide hat einen bedeutenden Durchbruch auf dem Gebiet der chemischen Synthese erzielt und eine neuartige Methode zur Manipulation von Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen entwickelt.

Der seit Jahrzehnten gesuchte ,,Thorium-Übergang" wurde nun von TU Wien und der PTB Braunschweig erstmals mit Lasern gezielt angeregt. Damit ist der Weg frei für völlig neue Präzisions-Technologien, bis hin zur Atomkern-Uhr. Lange hat man auf diesen Moment gehofft: Seit Jahren wurde weltweit nach einem ganz bestimmten Zustand von Thorium-Atomkernen gesucht, der großartige technische Anwendungen verspricht.

Spezielle thoriumhaltige Kristalle, die über viele Jahre an der TU Wien entwickelt wurden, waren ausschlaggebend für das Aufspüren des lange gesuchten Thoriumübergangs. Smaragd, Rubin, Amethyst und viele andere Edelsteine haben eines gemeinsam: Sie bestehen aus einer vollkommen regelmäßigen Kristallstruktur, in die Fremdatome in geringen Konzentrationen eingebaut sind.

Eine internationale Kollaboration unter der Leitung von Philip Walther von der Universität Wien hat einen bedeutenden Durchbruch in der Quantentechnologie erzielt: Die Forscher*innen demonstrierten mit einer neuartigen ressourceneffizienten Plattform erfolgreich die Quanteninterferenz zwischen mehreren einzelnen Photonen - ein bemerkenswerter Fortschritt im Bereich des optischen Quantencomputings, der den Weg für skalierbarere Quantentechnologien ebnet.

Im Forschungsprojekt COSINUS sucht ein internationales Team mit Beteiligung von TU Wien und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) nach Hinweisen auf Dunkle Materie. Das Großexperiment startet nun in Italien. Wie können wir Dunkle Materie verstehen? Sie dürfte rund 85% der Masse im Universum ausmachen, aber was sie ist und woraus sie besteht, ist immer noch eine der größten und schwierigsten Fragen der modernen Physik.