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2024 präsentierte die TU Wien die erste Atomkernuhr der Welt. Nun wurde gezeigt: Die Technik lässt sich auch einsetzen, um ungelösten Fragen der fundamentalen Physik nachzugehen. Thorium-Atomkerne lassen sich für ganz spezielle Präzisions-Messungen verwenden. Das hatte man jahrzehntelang vermutet, weltweit war nach den passenden Atomkern-Zuständen gesucht worden, 2024 gelang einem Team der TU Wien mit Unterstützung internationaler Partner der entscheidende Durchbruch: Der lange diskutierte Thorium-Kernübergang wurde gefunden.

Materialien, die ganz spezifisch auf Temperatur reagieren: Eine Entwicklung der TU Wien erweitert die Einsatzmöglichkeiten von 3D-Druckern nun deutlich. 3D-Druck ist höchst praktisch, wenn man maßgeschneiderte Bauteile in kleiner Stückzahl produzieren möchte. Die Technik hatte bisher aber immer ein großes Problem: Der 3D-Drucker kann immer nur ein einziges Material verarbeiten.

Was passiert, wenn Elektronen ein festes Material verlassen? Dieses scheinbar einfache Phänomen konnte bisher nicht korrekt berechnet werden. Nun wurde der fehlende Puzzlestein gefunden. In einer Schachtel sitzt ein Frosch. In einer bestimmten Höhe hat die Schachtel ein großes Loch. Kann der Frosch entkommen? Das hängt davon ab, wie viel Energie er hat: Wenn er ausreichend viel Energie hat, um die nötige Höhe zu erreichen, dann kann er prinzipiell hinausspringen.

Forschende der Johannes Kepler Universität Linz haben gemeinsam mit britischen Kolleg*innen einen alten Lehrsatz der Biochemie widerlegt. Ihre Entdeckung im Bereich der Photosynthese könnte langfristig einen Durchbruch zu höheren landwirtschaftlichen Erträgen bedeuten. Ein Großteil des Lebens auf unserer Erde wird durch die Photosynthese ermöglicht.

Synchrotronstrahlung ermöglicht Einblick in das Innere moderner Energiespeicher: Forschende der Montanuniversität Leoben haben mithilfe von Synchrotronstrahlung eine zentrale Wechselwirkung in Superkondensatoren aufgedeckt und deren Einfluss auf den Transport der Ladungsträger im Betrieb präzise beschrieben - eine Erkenntnis, die den Weg zu leistungsfähigeren Energiespeichern ebnet und sogar zur Entfernung von Ewigkeitschemikalien aus Wasser beitragen könnte.

Wie findet man Objekte, die im Sand vergraben sind, oder in dichtem Nebel versteckt? Eine Kooperation des Institut Langevin (Paris) und der TU Wien entwickelt eine verblüffende Methode. Lässt sich sichtbar machen, was in einer völlig undurchsichtigen Umgebung verborgen liegt? Mit herkömmlichen Methoden ist das ausgeschlossen: Aus dem Bild einer dichten Wolke lässt sich nicht rekonstruieren, was dahinter verborgen ist.

Ein exotisches Quantenphänomen zeigt sich unter Bedingungen, unter denen man es eigentlich nicht erwartet hätte. Die Natur kennt viele Rhythmen: Die Jahreszeiten ergeben sich durch die Bewegung der Erde um die Sonne, das Ticken einer Pendeluhr ergibt sich aus der Schwingung ihres Pendels. Diese Rhythmen werden von außen vorgegeben, zum Beispiel durch eine immer wiederkehrende Zufuhr von Energie.

Wie kann man in einem Mikroskop ein möglichst gutes Bild erzeugen, ohne das Objekt zu zerstören? Ein neuer Trick ermöglicht schonende Abbildung mit maximaler Bildqualität. Man kennt das Problem von ganz gewöhnlichen Fotos: Wer ein detailreiches Bild haben möchte, braucht viel Licht. In der Mikroskopie hat man aber oft das Problem, dass zu viel Licht schädlich für die Probe ist - etwa, wenn man empfindliche biologische Strukturen abbilden möchte, oder wenn man Quantenteilchen untersucht.

Physiker der Universität Innsbruck haben ein Quantensystem beobachtet, dass sich entgegen der Erwartung und obwohl ständig neue Energie zugeführt wurde, nicht erwärmt hat. Das als "dynamische Vielteilchenlokalisierung" bezeichnete Phänomen zeigt, wie Quantenkohärenz die Aufnahme von Energie verhindert.

Das von Roland Lammegger und Christoph Amtmann am Institut für Experimentalphysik der TU Graz erdachte Skalarmagnetometer eröffnet durch seine Weiterentwicklung neue Möglichkeiten in der Magnetfeldmessung. Seit etwas mehr als zwei Jahren ist ein von TU Graz und dem Institut für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften entwickeltes Skalarmagnetometer im Rahmen der Mission JUICE auf dem Weg zum Jupiter, um dort flüssiges Wasser unter der Oberfläche von dessen Eismonden zu entdecken.

Ein erstaunlicher Weltrekord gelang an der ETH Zürich, mit Unterstützung der TU Wien: Glaspartikel offenbaren ihre Quanteneigenschaften - und das, ohne sie, wie bisher üblich, extrem abzukühlen. Wo sind die Grenzen der Quantenphysik? Das ist eine Frage, an der seit Jahrzehnten auf der ganzen Welt geforscht wird.

Licht-an-Licht-Streuung ist ein exotischer Prozess mit überraschend großer Bedeutung für die Teilchenphysik. An der TU Wien zeigte man: Ein bisher unterschätzter Effekt spielt dabei eine wichtige Rolle. Eigentlich können Lichtwellen einander problemlos durchdringen. Zwei Lichtstrahlen können sich gemäß den Gesetzen der Elektrodynamik am selben Ort aufhalten, ohne sich zu beeinflussen, sie überlagern sich einfach.

Kommunikation mit dem Satelliten erfolgreich hergestellt - erste Experimente starten Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Philip Walther von der Universität Wien in Österreich hat einen photonischen Quantencomputer entwickelt, der den harten Bedingungen einer Weltraummission standhalten kann.

Ein Forscherteam um Gregor Weihs hat eine Methode zur gezielten Steuerung von dunklen Exzitonen in Quantenpunkten entwickelt. Mit gechirpten Laserpulsen und einem Magnetfeld gelang es den Physikern, diese optisch inaktiven Quasiteilchen zu kontrollieren und ihre einzigartigen Eigenschaften für die Speicherung und Verarbeitung von Quantenzuständen nutzbar zu machen.

Ein Forschungsteam der Universität Innsbruck hat eine neue Methode entwickelt, mit der die Struktur von Eis auf fernen Himmelskörpern analysiert werden kann. Die aktuelle Studie zeigt, dass sich Eisphasen mit geordneten und ungeordneten Wasserstoffatomen mithilfe von Nahinfrarot-Spektroskopie unterscheiden lassen - einer Technik, die für Weltraumbeobachtungen geeignet ist.

Die Kommunikation mit dem Satelliten wird in den nächsten zwei Wochen hergestellt Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Philip Walther von der Universität Wien in Österreich hat einen photonischen Quantencomputer gebaut, der die rauen Umweltbedingungen einer Weltraummission überstehen kann.

Nach Jahrzehnten der Suche könnte nun ein exotischer Materiezustand gefunden worden sein: Ein internationales Team mit Beteiligung der TU Wien präsentiert entscheidende Hinweise. Seit den 1970er-Jahren wird darüber spekuliert, ob es Materialien geben könnte, die eine ganz spezielle Form magnetischer Unordnung zeigen - die sogenannten ,,Quanten-Spin-Flüssigkeiten" (Quantum Spin Liquids, QSL).

Verbesserte Thermoelektrika: Wie man mit einem ,,Elektronenstau" in bestimmten Materialien elektrischen Strom erzeugen kann, zeigt ein Forschungsteam der TU Wien. Elektrischen Strom kann man problemlos in Hitze umwandeln - das macht jeder Elektroherd. Aber gibt es auch den umgekehrten Weg? Kann man auch Hitze in elektrischen Strom umwandeln - und zwar auf direktem Weg, nicht über eine Dampfturbine oder ähnliche Umwege? Schon vor über 200 Jahren beantwortete der Physiker Thomas Seebeck diese Frage mit ,,ja".

Eine neue Methode ermöglicht mittels Heliumtröpfchen und Laserpulsen den gezielten Start chemischer Prozesse. So werden Einblicke in den Energieund Ladungstransfer bei der Entstehung von Bindungen möglich. Ein Forschungsteam um Markus Koch vom Institut für Experimentalphysik der TU Graz hat erstmals in Echtzeit verfolgt, wie sich mehrere Atome zu einem Cluster verbinden und welche Prozesse dabei ablaufen.

Eine neue Methode ermöglicht mittels Heliumtröpfchen und Laserpulsen den gezielten Start chemischer Prozesse. So werden Einblicke in den Energieund Ladungstransfer bei der Entstehung von Bindungen möglich. Ein Forschungsteam um Markus Koch vom Institut für Experimentalphysik der TU Graz hat erstmals in Echtzeit verfolgt, wie sich mehrere Atome zu einem Cluster verbinden und welche Prozesse dabei ablaufen.