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Eine neue Art der Vermessung von Vielteilchen-Quantensystemen präsentiert die TU Wien in Kooperation mit der Universität Heidelberg nun im Fachjournal ,,Nature". In ,,Quanten-Simulatoren" kann man bislang unbeantwortbaren Fragen nachgehen. Was geschah am Beginn des Universums? Wie kann man die Struktur von Quantenmaterialien verstehen? Wie funktioniert der Higgs-Mechanismus? Wenn man solche fundamentalen Fragen beantworten will, muss man sich mit Quantenfeldtheorien beschäftigen.

Forschende des Instituts für Festkörperphysik stellen in Advanced Materials einen radikal neuen Ansatz zur gezielten Gestaltung optischer und elektronischer Eigenschaften von Materialien vor. Herkömmlicherweise wird computergestütztes Materialdesign dazu genutzt, um bereits existierende Materialien zu verbessern und weiterzuentwickeln.

Einsteins "spukhafte Fernwirkung" bleibt auch im freien Fall und bei hohen Beschleunigungen bestehen. Das konnten Forscher/innen der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Wien in einem neuen Experiment zeigen. Eine Quelle für verschränkte Photonenpaare wurde dabei starken Belastungen ausgesetzt.

Graphen gilt als eines der vielversprechendsten neuen Materialien. Das systematische Einbringen von chemisch gebundenen Atomen und Molekülen zur Kontrolle seiner Eigenschaften ist jedoch nach wie vor eine große Herausforderung. Einer Kooperation aus WissenschafterInnen der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, der Universität Wien, der Freien Universität Berlin sowie der Universität Yachay Tech in Ecuador ist es nun erstmals gelungen, den spektralen Fingerabdruck solcher Verbindungen experimentell und theoretisch präzise zu verifizieren.

Auf der Suche nach Abweichungen von der Standardtheorie der Quantenmechanik testeten Physiker, ob die Quantenmechanik ein noch raffinierteres mathematisches Regelwerk benötigt. Dazu entwickelte ein Team von Forschern an der Universität Wien um Philip Walther ein neues Photonen-Experiment, in das sie ungewöhnliche, an der Universität California Berkeley hergestellte Meta-Materialien einbauten.

Die Elektronenmikroskopie feiert ihr 75jähriges Bestehen an der TU Wien - Grund genug, sich die technischen Entwicklungen in diesem Bereich im Laufe der Zeit genauer anzusehen. "Schon die Griechen waren vom Traum des Blicks in die Atome beseelt, hatten aber die technischen Möglichkeiten noch nicht" , erklärt Prof. Johannes Bernardi, Leiter des USTEM (Universitäre Service-Einrichtung für Transmissionselektronenmikroskopie) den Wunsch, Einblick in die Natur zu erhalten.

Atomare Fehler in Diamanten können als Quantenspeicher verwendet werden. An der TU Wien gelang es nun erstmals, Defekte unterschiedlicher Diamanten quantenphysikalisch zu koppeln. Zwei schwarze Diamanten auf einem supraleitenden Chip (12x4mm). Die Geschwungene Linie ist ein Resonator, der die beiden Diamanten koppelt.

Das European Materials Modeling Council (EMMC), geleitet von der TU-Forscherin Nadja Adamovic, fördert Materialforschung und ihre industrielle Anwendung. Ein Workshop versammelt nun die internationale Material-Community in Wien. In der Materialforschung ist Europa weltweit führend - insbesondere bei der Entwicklung von materialwissenschaftlichen Modellen und Computersimulationen.

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen. Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen - doch das könnte sich bald ändern.

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen. Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen - doch das könnte sich bald ändern.

Eine Brennstoffzelle braucht ein Oxidationsmittel - etwa Sauerstoff. An der TU Wien kann man nun erklären, warum er manchmal nur noch schlecht eindringt und die Zellen unbrauchbar werden. Eine Brennstoffzelle erzeugt elektrischen Strom aus einer einfachen chemischen Reaktion - zum Beispiel der Verbindung von Sauerstoff und Wasserstoff zu Wasser.

Unser Verständnis der Welt baut größtenteils auf grundlegenden Wahrnehmungen auf, wie z.B. auf dem Aufeinanderfolgen von Ereignissen in einer wohl-definierten Ordnung. Solche eindeutigen Abfolgen sind in unserer Alltagswelt unabdingbar. In der Quantenwelt jedoch kann dieses Aufeinanderfolgen "durcheinandergebracht" werden: Unterschiedliche Reihenfolgen, in denen Quantenoperationen ablaufen, können trotzdem zugleich stattfinden - die Wissenschaft spricht dabei von "Superposition".

Seit einigen Jahren werden Metallverbindungen erfolgreich als Chemotherapeutika zur Bekämpfung bestimmter Krebsarten eingesetzt - am häufigsten Platinverbindungen. Bei der Suche nach neuen, wirksameren Antitumormitteln steht oft das fehlende Verständnis der zugrundeliegenden molekularen Mechanismen in diesen Metallverbindungen im Wege.

Während der Photosynthese geben Wasserpflanzen akustische Schallimpulse ab. Diese haben ForscherInnen der Universität Wien um Helmut Kratochvil nun erstmals messtechnisch auswerten können. Daraus ergeben sich völlig neue Anwendungen in der Forschung: So könnten damit in Zukunft Reaktionen auf Umweltgifte erfasst oder Rückschlüsse auf innere Stoffwechselvorgänge gezogen werden.

ForscherInnen der JKU haben eine Oberfläche entwickelt, auf der sich Flüssigkeiten nur in eine bestimmte Richtung ausbreiten. Dabei wurden sie inspiriert durch Oberflächen-Strukturen auf dem Rücken von Rindenwanzen. Ihre Ergebnisse haben die WissenschaftlerInnen nun im Fachjournal 'Royal Society Open Science' vorgestellt.

Interdisziplinäre Diffusion als Verbindung von Physik und Linguistik am Beispiel Südkärnten Durch die zunehmende Globalisierung verändert sich auch die Sprachlandschaft unserer Welt: Viele Menschen geben ihre Sprache zugunsten einer anderen auf. Warum das passiert, haben Katharina Prochazka und Gero Vogl von der Universität Wien am Beispiel Südkärnten untersucht.

An der TU Wien ist es gelungen, einen chemisch höchst wichtigen Prozess gezielt zu steuern: Sauerstoffmoleküle können zwischen einem reaktiven und einem nicht reaktiven Zustand umgeschaltet werden. Sauerstoff ist hoch reaktiv. Warum verbrennen wir dann nicht spontan, obwohl wir ständig von diesem aggressiven Element umgeben sind? Der Grund ist, dass Sauerstoff um uns herum als O2-Molekül vorkommt, in einer wenig reaktiven Form.

Die Analyse kleinster Mengen von pharmazeutischen Proben ist für die Forschung und Synthese neuer Medikamente äußerst wichtig, stellt aber derzeit eine technische Herausforderung dar. Eine neue Infrarot-Messmethode, die an der TU Wien in Zusammenarbeit mit zwei Forschungsgruppen aus Kopenhagen entwickelte wurde, könnte Abhilfe schaffen.

PhysikerInnen der Universität Wien und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften um 'aslav Brukner haben herausgefunden, dass die Genauigkeit der Zeitmessung fundamental eingeschränkt ist: Je genauer eine bestimmte Uhr arbeitet, umso mehr "verwischt" sie den Zeitfluss, den benachbarte Uhren messen.

Datenmengen im privaten, öffentlichen und kommerziellen Bereich wachsen rasant - und das fast unbemerkt. Grund dafür ist eine gegenläufige Entwicklung: Denn ebenso schnell werden Datenspeicher immer kleiner und billiger. Der limitierende Faktor bleibt meist die Schreibgeschwindigkeit. Um die wachsenden Datenfluten mit "ultra high speed" abzuspeichern, braucht es kreative Ideen und neue Technik.