Phot

25.09.2024
Teilchenphysik | Quantenphysik | Quantencomputer

Ultraschnelle Steuerung quantenverschränkter Elektronen

Forschenden in Heidelberg ist es gelungen in die Bewegung des Elektronenpaars im Wasserstoffmolekül gezielt einzugreifen.

19.06.2024
Relativitätstheorie | Quantenphysik | Astrophysik

Wie stehen quantenverschränkte Photonen mit der Erdrotation in Verbindung?

Ein von Philip Walther geleitetes Forscherteam an der Universität Wien hat in einem wegweisenden Experiment die Effekte der Erdrotation auf quantenverschränkte Photonen untersucht.

18.06.2024
Elektrodynamik | Quantenoptik

Parametrische Fluoreszenz als Quelle für verschränkte Photonen

Die parametrische Fluoreszenz(spontaneous parametric down-conversion, SPDC) ist eine Quelle verschränkter Photonen und von großem Interesse für die Quantenphysik sowie die Quantentechnologie. Bisher war SPDC nur in Festkörpern möglich.

10.06.2024
Teilchenphysik | Quantenoptik

Super-Photonen und wie man sie untersuchen kann

Unter bestimmten Bedingungen können Tausende von Lichtteilchen zu einer Art „Super-Photon“ verschmelzen. In der Physik spricht man auch von einem photonischen Bose-Einstein-Kondensat. Forscher der Universität Bonn konnten nun zeigen, dass dieser exotische Zustand einem fundamentalen physikalischen Gesetz gehorcht.

09.05.2024
Festkörperphysik | Quantenoptik

Neues vom Entstehen und Dämpfen eines plasmonischen Feldes

Ein internationales Forschungsteam hat eine neue Methode zur Charakterisierung des elektrischen Feldes beliebiger plasmonischer Proben entwickelt, wie etwa Gold-Nanopartikel. Plasmonische Materialien sind wegen ihrer außergewöhnlichen Effizienz bei der Absorption von Licht von besonderem Interesse.

25.04.2024
Teilchenphysik | Quantencomputer

Ressourcenschonendes Quantencomputing

Eine internationale Kollaboration hat einen bedeutenden Durchbruch in der Quantentechnologie erzielt: Die Forscher*innen demonstrierten mit einer neuartigen ressourceneffizienten Plattform erfolgreich die Quanteninterferenz zwischen mehreren einzelnen Photonen.

16.01.2024
Atomphysik | Elektrodynamik | Quantenphysik

Atome, die miteinander Pingpong spielen

Atome können Licht aufnehmen und wieder aussenden – das ist ein ganz alltägliches Phänomen. Meistens aber gibt ein Atom ein Lichtteilchen in alle möglichen Richtungen ab, dieses Photon dann wieder einzufangen ist gar nicht so einfach.

16.01.2024
Teilchenphysik | Elektrodynamik

Photonik: „Optische Fingerabdrücke“ auf einem Elektronenstrahl

Die präzise Kontrolle von Elektronenstrahlen in sogenannten Transmissionselektronenmikroskopen (TEM) ermöglicht es, Materialien oder Moleküle auf atomarer Ebene zu untersuchen. Kombiniert mit kurzen Lichtpulsen können diese Geräte auch eingesetzt werden, um dynamische Vorgänge zu untersuchen.

11.12.2023
Teilchenphysik

Elektronen bei der Arbeit zusehen

Forschende haben extrem kurze Elektronenpulse benutzt, um damit Schnappschüsse von dem Kristallgitter von Perovskit-Nanokristallen mit Pikosekunden-Auflösung zu machen, während die Kristalle Photonen absorbierten.

25.09.2023
Thermodynamik | Optik | Akustik

Licht- und Schallwellen enthüllen negativen Druck

Negativer Druck ist ein seltenes und schwer nachzuweisendes Phänomen in der Physik.

18.09.2023
Optik | Quantenphysik

Ein linearer Weg zu effizienten Quantentechnologien

Forschende haben gezeigt, dass eine Schlüsselkomponente für viele Verfahren der Quanteninformatik und der Quantenkommunikation mit einer Effizienz ausgeführt werden kann, die jenseits der üblicherweise angenommenen oberen theoretischen Grenze liegt. Diese Arbeit eröffnet neue Perspektiven für eine breite Palette photonischer Quantentechnologien.

23.06.2023
Atomphysik | Teilchenphysik

Die Dunkle Materie bleibt „dunkel“

Vergleichsmessungen von optischen Uhren der PTB verbessern die Suche nach einer möglichen Wechselwirkung von ultraleichter dunkler Materie mit Photonen.

19.04.2023
Teilchenphysik | Festkörperphysik

Exzitonenspaltung – ein Photon rein, zwei Elektronen raus

Die Photovoltaik, also die Umwandlung von Licht in Elektrizität, ist eine Schlüsseltechnologie für eine nachhaltige Energieversorgung. Bei nur wenigen molekularen Materialien wie Pentacen wird ein Photon in zwei Elektronen umgewandelt.

06.04.2023
Festkörperphysik | Quantenoptik

Metamaterialien: Zeitkristall bringt Licht in Schwung

Photonische Zeitkristalle, deren Eigenschaften sich periodisch ändern, versprechen wesentliche Fortschritte in Mikrowellentechnik, Optik und Photonik. Forschende haben nun erstmals einen zweidimensionalen photonischen Zeitkristall hergestellt und wichtige Anwendungen demonstriert.

21.03.2023
Teilchenphysik | Quantenphysik

Ein exotischer Quantenlicht-Zustand

Lichtteilchen, auch Photonen genannt, interagieren normalerweise nicht miteinander. Ein internationales Forschungsteam konnte nun erstmals zeigen, dass einige wenige Photonen kontrolliert manipuliert und zur Wechselwirkung gebracht werden können. Das eröffnet neue Möglichkeiten in der Entwicklung von Quantentechnologien.

31.01.2023
Satelliten und Sonden | Quantenoptik

Mehr Leistung für die Laserkommunikation im All

Sie fliegen hoch über unseren Köpfen und sind für unsere global vernetzte Welt unabdingbar: Satelliten - Um ihre Daten untereinander sowie mit Bodenstationen auszutauschen, haben sie lange Zeit mit Funkwellen gearbeitet.

27.01.2023
Festkörperphysik | Quantenphysik

Erstmals zwei Quantenpunkte gekoppelt

Eine winzig kleine Veränderung bedeutet in der Quantenphysik einen großen Durchbruch: Einem internationalen Forschungsteam aus Bochum und Kopenhagen ist es gelungen, zwei Quantenpunkte in einem Nanochip zu koppeln.

16.12.2022
Quantenoptik | Quantencomputer

248 Kilometer Glasfaser: Weltrekord bei Quantenverschränkung

Physiker:innen der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist es erstmals gelungen, Photonen über 248 Kilometer Glasfaser zu verschränken. Für eine derartige Quantenkommunikation ist dies ein neuer Langstreckenrekord und ein bedeutender Schritt auf dem Weg zum Quanteninternet.

14.12.2022
Festkörperphysik | Quantenoptik

Laser steuert ultraschnellen Schalter (auf Wasserbasis)

Forschende der Ruhr-Universität Bochum haben eine ultraschnelle Schaltung auf der Basis von Wasser entwickelt.

14.12.2022
Plasmaphysik | Quantenoptik

Laser haben eine Kernfusion gezündet!

Laser haben einen Mini-Stern auf der Erde gezündet und damit den Grundstein für eine saubere Energiequelle der Zukunft gelegt: Ein historischer Durchbruch in der Trägheitseinschluss-Fusionsforschung an der National Ignition Facility im Lawrence Livermore National Lab und ein entscheide ...

22.11.2022
Exoplaneten | Teleskope

Weltraumteleskop JWST: Neues von den Atmospären von Exoplaneten

Beobachtungen des Exoplaneten WASP-39b mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) haben eine Fülle von Informationen über die Atmosphäre des Planeten geliefert.

21.11.2022
Akustik | Quantenoptik

Akustische Quantentechnologie: Lichtquanten mit Höchstgeschwindigkeit sortiert

Einem deutsch-spanischen Forscherteam ist es gelungen einzelne Lichtquanten mit höchster Präzision zu kontrollieren. Bei dem Experiment wurden einzelne Photonen auf einem Chip mithilfe einer Schallwelle gezielt zwischen zwei Ausgängen mit Gigahertz-Frequenzen hin und her geschaltet.

12.09.2022
Quantenoptik

Mehr Photonen für die Quantenkommunikation

Forscher*innen aus Deutschland und Österreich stellen eine neue Methode für die Erzeugung von Photonen vor, mit der die Informationsrate in zukünftigen Quantenkommunikationsnetzwerken verdoppelt werden kann.

25.08.2022
Quantenoptik | Teilchenphysik

Verschränkte Photonen nach Maß

Physikern ist es gelungen, mehr als ein Dutzend Photonen auf definierte Weise und effizient miteinander zu verschränken. Damit schaffen sie eine Basis für eine neue Art von Quantencomputern.

13.06.2022
Quantenphysik

Photonenzwillinge ungleicher Herkunft

Identische Lichtteilchen (Photonen) sind wichtig für viele Technologien, die auf der Quantenphysik beruhen. Ein Team von Forschenden aus Basel und Bochum hat nun identische Photonen mit unterschiedlichen Quantenpunkten erzeugt – ein wichtiger Schritt für Anwendungen wie abhörsichere Kommunikation und Quanteninternet.

11.03.2022
Quantenoptik

Quanteninformation: Licht aus Seltenerdmolekülen

Mit Licht lässt sich Quanteninformation schnell, effizient und abhörsicher verteilen.

22.09.2021
Quantenphysik

Quantenkryptographie-Rekord mit höherdimensionalen Photonen

Quantenkryptographie ist eine der erfolgversprechendsten Quantentechnologien unserer Zeit. An zwei unterschiedlichen Orten wird exakt dieselbe Information erzeugt, und die Gesetze der Quantenphysik garantieren, dass keine dritte Person diese Information abhören kann.

15.06.2021
Festkörperphysik | Quantenphysik | Teilchenphysik

Das Elektronenkarussell

Die Photoemission ist eine Eigenschaft unter anderem von Metallen, die Elektronen aussenden, wenn sie mit Licht bestrahlt werden. Bereits Albert Einstein erklärte diese Elektronenemission nach Lichtabsorption.

25.03.2021
Quantenoptik

Sendungsverfolgung für eine Quantenpost

Quantenkommunikation ist abhörsicher, aber bislang nicht besonders effizient. Das wollen Forscher des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik ändern. Sie haben eine Nachweismethode entwickelt, mit dem sich Quantensendungen nachverfolgen lassen.

19.03.2021
Quantenoptik

Chromatischer Lichtteilcheneffekt für die Entwicklung photonischer Quantennetzwerke enthüllt

Es ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zur Entwicklung von Anwendungen der Quanteninformationsverarbeitung. In einem Schlüsselexperiment ist es gelungen, die bislang definierten Grenzen für Photonenanwendungen zu überschreiten.

11.03.2021
Quantenphysik

Roboter lernen schneller mit Quantentechnologie

Künstliche Intelligenz ist Teil unseres modernen Lebens und eine entscheidende Frage für praktische Anwendungen ist, wie schnell solche intelligenten Maschinen lernen können. Ein Experiment brachte nun den Beweis dafür, dass Quantentechnologie tatsächlich eine Beschleunigung des Lernprozesses ermöglicht.

01.03.2021
Akustik | Optik | Quantenoptik

Nanoschallwellen versetzen künstliche Atome in Schwingung

Einem deutsch-polnischen Forscherteam ist es gelungen, gezielt Nanoschallwellen auf einzelne Lichtquanten zu übertragen. In einer in Studie verwenden die Wissenschaftler ein „künstliches Atom“, das die Vibrationen der Schallwelle mit nie dagewesener Präzision in einzelne Lichtquanten, Photonen umwandelt.

01.03.2021
Quantenoptik

Nicht verlaufen! – Photonen unterwegs im dreidimensionalen Irrgarten

Wissenschaftlern ist es gelungen, dreidimensionale Netzwerke für Photonen zu entwickeln. Diese neugewonnene Komplexität gibt Paaren von verschränkten Lichtteilchen vollkommen neue Freiheiten und macht sie für hochleistungsfähige Quantencomputer nutzbar. Die Forschungsergebnisse wurde im renommierten Fachjournal „Science Advances“ veröffentlicht.

24.02.2021
Quantenphysik

Zwillingsatome: Eine Quelle für verschränkte Teilchen

Quanten-Kunststücke, die man bisher nur mit Photonen durchführen konnte, werden nun auch mit Atomen möglich. An der TU Wien konnte man quantenverschränkte Atomstrahlen herstellen.

28.01.2021
Quantenphysik | Teilchenphysik

Entwicklung einer rekordverdächtigen Quelle für Einzelphotonen

Forschende der Universität Basel und der Ruhr-Universität Bochum haben eine Quelle für einzelne Photonen entwickelt, die Milliarden dieser Quantenteilchen pro Sekunde produzieren kann. Mit ihrer rekordverdächtigen Effizienz stellt die Photonenquelle ein neues und leistungsfähiges Element für Quantentechnologien dar.

25.01.2021
Astrophysik | Teilchenphysik

Neue Möglichkeiten bei Suche nach kalter dunkler Materie

Das Baryon-Antibaryon-Symmetrie-Experiment (BASE) am Antiprotonen-Entschleuniger des CERN hat neue Grenzen für die Masse von Axion-ähnlichen Teilchen – hypothetischen Teilchen, die Kandidaten für dunkle Materie sind – festgelegt und eingeschränkt, wie leicht sie sich in Photonen, die Teilchen des Lichts, verwandeln können. Dies ist besonders bemerkenswert, da BASE nicht für solche Untersuchungen konzipiert wurde. Das neue Ergebnis des Experiments, veröffentlicht in Physical Review Letters, beschreibt diese bahnbrechende Methode und eröffnet neue experimentelle Möglichkeiten für die Such ...

12.01.2021
Quantenoptik

Schnellere und stabilere Quantenkommunikation

Einer internationalen Forschungsgruppe ist es gelungen, hochdimensionale Verschränkungen in Systemen aus zwei Photonen herzustellen und zu überprüfen. Damit lässt sich schneller und sicherer kommunizieren, wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen.

21.12.2020
Elektrodynamik | Teilchenphysik

Kartierung eines kurzlebigen Atoms

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden, Russland und den USA unter der Leitung von Wissenschaftern des European XFEL hat Ergebnisse eines Experiments veröffentlicht, das neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Übergangszuständen in Atomen und Molekülen eröffnet.

23.11.2020
Quantenphysik

Nanodiamanten vollständig integriert kontrollieren

Physikerinnen und Physikern ist es gelungen, Nanodiamanten vollständig in nanophotonischen Schaltkreisen zu integrieren und gleichzeitig mehrere dieser Nanodiamanten optisch zu adressieren. Die Studie schafft Grundlagen für zukünftige Anwendungen im Bereich der Quantensensorik oder Quanteninformationsverarbeitung.

06.11.2020
Festkörperphysik | Quantenoptik

„Schilde hoch!“ – Licht definiert seinen eigenen geschützten Weg

Wissenschaftler der Universität Rostock haben eine neue Art photonischer Schaltkreise entwickelt, in denen hochenergetische Lichtstrahlen ihren eigenen Weg definieren können – und sich dabei von äußeren Störeinflüssen abschirmen.

07.10.2020
Optik | Quantenphysik

Intelligente Nanomaterialien für Photonik

In Kombination mit Lichtwellenleitern ermöglichen 2D-Materialien mit herausragenden optischen Eigenschaften ganz neue Anwendungen im Bereich der Sensorik, der nichtlinearen Optik und der Quantenelektronik. Allerdings war es bisher sehr aufwendig, die beiden Komponenten zusammenzubringen.

24.09.2020
Atomphysik | Teilchenphysik

Atombillard mit Röntgenstrahlen: Blick ins Innere von Molekülen

1921 erhielt Albert Einstein den Nobelpreis für Physik für seine Entdeckung, dass Licht quantisiert ist und als ein Strom von Lichtteilchen – Photonen – mit Materie wechselwirkt.

15.09.2020
Quantenoptik

Einzelphotonen vom Siliziumchip: Forschungsteam entwickelt neuartige Quelle für Quanten-Lichtteilchen

Die Quantentechnologie gilt als überaus zukunftsträchtig: Quantencomputer sollen in einigen Jahren Datenbanksuchen, KI-Systeme und Simulationsrechnungen revolutionieren. Schon heute kann die Quantenkryptographie einen absolut abhörsicheren Datentransfer garantieren, wenn auch mit Einschränkungen.

10.08.2020
Elektrodynamik | Festkörperphysik | Teilchenphysik

Stark lichtabsorbierendes und regelbares Material entwickelt

Physiker der Universität Basel haben durch die Schichtung verschiedener zweidimensionaler Materialien eine neue Struktur geschaffen, die Licht einer wählbaren Wellenlänge fast vollständig absorbiert. Sie erreichen dies mithilfe von zweilagigem Molybdändisulfid.

27.03.2020
Quantenoptik

Physiker entwickeln neue Photonenquelle für abhörsichere Kommunikation

Ein internationales Team unter Beteiligung von Prof. Dr. Michael Kues vom Exzellenzcluster PhoenixD der Leibniz Universität Hannover hat eine neue Methode zur Erzeugung quantenverschränkter Photonen in einem zuvor nicht zugänglichen Spektralbereich des Lichts entwickelt.

24.03.2020
Quantenoptik

Quantenoptiker zwingen Lichtteilchen, sich wie Elektronen zu verhalten

Auf der Basis theoretischer Überlegungen von Physikern der Universität Greifswald ist es gelungen, photonische topologische Isolatoren als Lichtwellenleiter zu realisieren, in denen sich Photonen wie Elektronen verhalten, und somit fermionische Eigenschaften zeigen.

02.03.2020
Atomphysik | Teilchenphysik | Quantenphysik

Rechts, links, Bananenflanke: Mit chiralem Licht die Elektronenkrümmung in atomaren Schichten messen

Ein internationales Forschungsteam aus der Schweiz, Deutschland und den USA hat gezeigt, dass die Berry-Krümmung – eine wichtige Eigenschaft von Quantenmaterialien – mit chiralem Licht abgebildet werden kann.

25.02.2020
Elektrodynamik | Wellenlehre | Quantenphysik

Plasmonen im atomaren Flachland

Forscher vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg und dem Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) in den USA haben eine grundlegend neue Art von quantenelektronischen Schwingungen, oder Plasmonen, in atomar dünnen Materialien entdeckt.

14.11.2019
Quantenoptik | Quantencomputer

Eine Einbahnstraße für Licht

Licht lässt sich in unterschiedliche Richtungen lenken, meist auch wieder den gleichen Weg zurück. Physiker der Universität Bonn und der Universität zu Köln haben dagegen eine neuartige Einbahnstraße für Licht erschaffen.

11.11.2019
Thermodynamik | Festkörperphysik

Effizienz-Weltrekord für organische Solarmodule aufgestellt

in Forscherteam aus Nürnberg und Erlangen hat eine neue Bestmarke für die Umwandlungseffizienz von organischen Photovoltaikmodulen (OPV) gesetzt. Die Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), des Bayerischen Zentrums für Angewandte Energieforschung e. V.

28.10.2019
Atomphysik | Elektrodynamik | Optik

Und es ward…ein neuartiges Licht:Lichtwellen mit intrinsischer Chiralität halten Spiegelmoleküle zuverlässig auseinander

Licht bietet den schnellsten Weg, um rechts- und linkshändige chirale Moleküle zu unterscheiden, was für viele Anwendungen in Chemie und Biologie unerlässlich ist. Normales Licht spricht aber nur schwach auf die molekulare Händigkeit an.

21.10.2019
Quantenphysik

Hohlraum vermittelt starke Wechselwirkung zwischen Licht und Materie

Forschern ist es gelungen, mithilfe eines mikroskopischen Hohlraumes eine effiziente quantenmechanische Licht-Materie-Schnittstelle zu schaffen. Darin wird ein einzelnes Photon bis zu zehn Mal von einem künstlichen Atom ausgesandt und wieder absorbiert.

11.10.2019
Atomphysik

Ultraschneller Blick in die Photochemie der Atmosphäre

Physiker des Labors für Attosekundenphysik haben erkundet, was mit Molekülen an den Oberflächen von nanoskopischen Aerosolen passiert, wenn sie unter Lichteinfluss geraten.

09.10.2019
Quantenphysik

Physiker verbinden Bauteile von Quantentechnologien

Weltweit tüfteln Forscher an den Bauteilen von Quantentechnologien – dazu gehören Schaltkreise, die Informationen mit Lichtquanten anstatt Elektrizität weitergeben, aber auch Lichtquellen, die einzelne Photonen produzieren.

01.10.2019
Relativitätstheorie | Quantenoptik

Beyond Einstein: Rätsel um Photonen-Impuls gelöst

Physiker der Goethe-Uni messen winzigen Effekt mit neuer super-COLTRIMS Apparatur/ Publikation in Nature Physics.

26.09.2019
Festkörperphysik | Quantenoptik

(Laser)Photonen und Elektronen schalten die Silber-Silber-Wechselwirkung und Reaktivität

Forschern aus dem Transregio-Sonderforschungsbereich „Kooperative Effekte in homo- und heterometallischen Komplexen“ (SFB/TRR 88 „3MET“) gelang es, eine neue Komplexverbindung aus Silber und Wasserstoff (Silberhydrid) herzustellen, die interessante optische Eigenschaften und Reaktivität gegenüber Sauerstoff aufweist.

17.09.2019
Quantenphysik

Rostocker Forschern gelingt Durchbruch in der Quantenphysik

Quantenphysik ist die umfassende, seit über einhundert Jahren erfolgreiche Theorie der mikrophysikalischen Wirklichkeit. Eine bisher für rein theoretisch gehaltene mathematische Neuformulierung ist nun von zwei Nachwuchswissenschaftlern der Universität Rostock experimentell nachgewiesen worden, wie Nature Photonics jüngst berichtet.

23.08.2019
Festkörperphysik | Quantenphysik

Licht-Materie-Wechselwirkung ohne Störeinflüsse

Bestimmte Halbleiterstrukturen, Quantenpunkte genannt, könnten die Basis für eine Quantenkommunikation darstellen. Sie bilden eine effiziente Schnittstelle zwischen Materie und Licht, wobei die von den Quantenpunkten ausgesandten Photonen (Lichtteilchen) Informationen über weite Strecken transportieren könnten.

22.08.2019
Kernphysik | Thermodynamik

Erstmals entschlüsselt: Wie Licht  chemische Reaktionen in Gang hält

Um Menschen weltweit klimaverträglich mit Energie zu versorgen, gilt Wasserstoff als Brennstoff der Zukunft. Versuche, diesen umweltfreundlich aus Sonnenlicht und Wasser zu erzeugen, sind allerdings bislang wenig ergiebig.

16.08.2019
Elektrodynamik | Quantenoptik

Laser für durchdringende Wellen: Forscherteam entwickelt neues Prinzip zur Erzeugung von Terahertz-Strahlung

Der „Landau-Niveau-Laser“ ist ein spannendes Konzept für eine ungewöhnliche Strahlungsquelle. Er hat das Zeug, höchst effizient sogenannte Terahertz-Wellen zu erzeugen, die sich zum Durchleuchten von Materialen und für die künftige Datenübertragung nutzen ließen.

08.08.2019
Thermodynamik | Biophysik

Wie die Natur Wasser spaltet und den Planeten mit Energie versorgt

Ein internationales Forschungsteam, darunter das Mülheimer Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC) und die Australian National University (ANU), hat neue Ergebnisse zum Ablauf der Wasserspaltung in der natürlichen Photosynthese publiziert, ein Prozess von fundamentaler Bedeutung für das Leben auf der Erde. Die erzielten Ergebnisse sind auch wichtig für die Entwicklung von CO ...

17.07.2019
Elektrodynamik | Wellenlehre

Technologien für die sechste Mobilfunkgeneration

Drahtlose Datennetze der Zukunft müssen höhere Übertragungsraten und kürzere Verzögerungszeiten ermöglichen und dabei immer mehr Endgeräte versorgen. Dies erfordert Netzwerkstrukturen aus vielen kleinen Mobilfunkzellen. Zur Anbindung dieser Zellen bedarf es leistungsfähiger Übertragungsstrecken bei hohen Frequenzen bis in den Terahertz-Bereich.

17.07.2019
Teilchenphysik | Festkörperphysik

Hocheffiziente Solarzellen dank solidem Fundament

Die Sonne ist eine unerschöpfliche und nachhaltige Energiequelle. Deshalb nimmt die Photovoltaik bei der Energieerzeugung in Deutschland eine immer wichtigere Rolle ein.

11.07.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik

Leistungsstärkere weiße OLEDs: Dresdner Physiker befreien Photonen mittels Nanostrukturen

Organische Leuchtdioden (OLEDs) haben dank intensiver Forschungsarbeiten in den letzten Jahrzehnten den Elektronikmarkt immer weiter erobert – von OLED-Handydisplays bis zu herausrollbaren Fernsehbildschirmen, die Liste der Anwendungsfelder ist lang.

04.07.2019
Thermodynamik | Festkörperphysik

Abstimmung der Energieniveaus von organischen Halbleitern

Physiker des Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) und des Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) der TU Dresden konnten gemeinsam mit Forschern aus Tübingen, Potsdam und Mainz zeigen, wie elektronische Energien in organischen Halbleiterfilmen durch elektrostatische Kräfte eingestellt werden können. Eine Reihe von Experimenten, die durch Simulationen unterstützt wurden, konnte die Wirkung spezifischer elektrostatischer Kräfte, die von den molekularen Bausteinen auf Ladungsträger ausgeübt werden, erklären. Die Studie wurde kürzlich im Fachmagazin „Nature Comm ...

03.05.2019
Elektrodynamik | Quantenoptik

Quantensensor für Lichtteilchen

Ein Photodetektor wandelt Licht in ein elektrisches Signal um, das Licht geht dabei verloren. Nun haben Forscher um Tracy Northup an der Universität Innsbruck einen Quantensensor gebaut, mit dem Lichtteilchen zerstörungsfrei gemessen werden können.

24.04.2019
Teilchenphysik | Quantenoptik

Münchner Lichtquanten-Destillerie

Garchinger Physiker entwickeln eine Technik, um reine einzelne Photonen zu extrahieren.

25.03.2019
Galaxien | Teilchenphysik

Nahe Galaxie bringt Licht ins Dunkel des frühen Universums

Ein Team von Astronominnen und Astronomen hat entdeckt, wie energiereiche Photonen einer nahegelegenen Galaxie entkommen.

06.03.2019
Atomphysik | Quantenoptik

Organische Bauelemente für Quantennetzwerke – Wenn ein Molekül Photonen sortiert

Physikern des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) in Erlangen ist es gelungen, ein organisches Molekül in ein fast perfektes Quantensystem mit nur zwei wohldefinierten Energieniveaus zu verwandeln.

22.02.2019
Relativitätstheorie | Atomphysik | Kernphysik

Der Zeit atomarer Vorgänge auf der Spur

Einen wichtigen Beitrag zur Messung ultrakurzer atomarer Vorgänge haben Physiker am Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik geliefert. Zugrunde liegt die Methode des „Attosekunden-Streaking“ von Photoionisation, welche Zeitdifferenzen in messbare Geschwindigkeitsunterschiede der Photoelektronen übersetzt.

19.02.2019
Quantenoptik

Physiker der TU Dortmund legt neue Grundlagen für die Weiterentwicklung von Strahlungsquellen

Die Forschungsergebnisse des Teams um JProf. Wolfram Helml von der Fakultät Physik der TU Dortmund könnten in Zukunft dazu beitragen, die Anwendung der Strahlenphysik im medizinischen Bereich effizienter und kostengünstiger zu machen.

12.02.2019
Teilchenphysik | Quantenoptik

Ungewöhnliche Symmetrie: Physiker kontrollieren Elektronen mit ultraschnellen Laserpulsen

Symmetrien sind in der Natur allgegenwärtig – etwa die Spiegelsymmetrie der Hände oder die sechszählige Symmetrie einer Schneeflocke. Oldenburger Physikern ist es erstmals gelungen, in Experimenten gezielt Elektronenwellen zu erzeugen, die eine in der Natur seltene siebenzählige Symmetrie aufweisen.

11.02.2019
Thermodynamik

Halte Kontakt, nutze das Vakuum! Wie Spiegel die Chemie und Physik beeinflussen können

Symmetrien sind in der Natur allgegenwärtig – etwa die Spiegelsymmetrie der Hände oder die sechszählige Symmetrie einer Schneeflocke. Oldenburger Physikern ist es erstmals gelungen, in Experimenten gezielt Elektronenwellen zu erzeugen, die eine in der Natur seltene siebenzählige Symmetrie aufweisen.

06.02.2019
Galaxien | Teilchenphysik

Rotationsdynamik von Galaxien: Physiker analysieren Einfluss der Photonmasse

Ist es möglich, dass die Wirkung der Photonenmasse auf die gasförmigen Komponenten in Galaxien so stark ist wie die der Dunklen Materie?

29.01.2019
Festkörperphysik

Forscher der TUDresden entschlüsseln elektrische Leitfähigkeit von dotierten organischen Halbleiter

Wissenschaftler des Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) und des Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) an der TU Dresden haben in Kooperation mit der Stanford University (USA) und dem Institute for Molecular Science in Okazaki (Japan) wesentliche Parameter identifiziert, die die elektrische Leitfähigkeit in dotierten org ...

14.01.2019
Quantenoptik

Neuartiger Schaltkreis für die Quantenphotonik

Physikern der Universität Paderborn ist es erstmals gelungen, Schlüsselbausteine der Quantenphotonik auf einen einzelnen Chip zu integrieren und damit die Bündelung zweier einzelner Photonen – auch bekannt als Hong-Ou-Mandel-Experiment – zu demonstrieren.

07.01.2019
Festkörperphysik

Photovoltaik-Trend Tandemsolarzellen: Wirkungsgradrekord für Mehrfachsolarzelle auf Siliciumbasis

Siliciumsolarzellen dominieren heute den Photovoltaikmarkt aber die Technologie nähert sich dem theoretisch maximalen Wirkungsgrad an, der mit Silicium als alleinigem Absorbermaterial erreicht werden kann. Tandemsolarzellen ermöglichen durch die Kombination von mehreren Absorbermaterialien eine deutlich bessere energetische Nutzung des Sonnenspektrums.

07.12.2018
Quantenphysik | Teilchenphysik

Meilenstein für bERLinPro: Photokathode mit hoher Quanteneffizienz

Ein Team am HZB hat den Herstellungsprozess von Photokathoden optimiert und kann nun Photokathoden mit hoher Quanteneffizienz für bERLinPro bereitstellen.

03.12.2018
Festkörperphysik | Teilchenphysik

Die Kraft des Vakuums

Wissenschaftler der Theorie-Abteilung des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) am Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg haben mit theoretischen Berechnungen und Computersimulationen gezeigt, dass in atomar dünnen Schichten eines Supraleiters durch virtuelle Photonen die Kraft zwischen Elektronen und Gitterverzerrungen kontrollieren lässt. Dies könnte die Entwicklung neuer Supraleiter für energiesparende Geräte und viele andere techni ...

22.11.2018
Festkörperphysik

Konzentrator-Photovoltaik mit höchster Effizienz – 41,4 Prozent Modulwirkungsgrad

Konzentrator-Photovoltaik (CPV) erreicht bei Weitem die höchsten Wirkungsgrade für die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Grundlage hierfür sind sowohl spezielle Mehrfachsolarzellen, als auch das Zusammenspiel zwischen der Zelle und der im Modul verwendeten Optik.

30.10.2018
Quantenphysik | Quantenoptik

Rydberg-Systeme als neue Plattform für Optische Quantenkommunikation und Quantennetzwerke

Durchbruch in der Quantenforschung: Mit elektromagnetisch induzierter Transparenz lassen sich starke Wechselwirkungen von Rydberg-Atomen auf Licht übertragen. Forschern am Max-Planck-Institut für Quantenoptik ist es nun erstmals gelungen, mithilfe dieses Mechanismus ein Photon-Photon-Quantengatter zu realisieren.

29.10.2018
Quantenoptik

Kleinste Lichtportionen auf Knopfdruck: Uni Stuttgart entwickelt neuartige Einzelphotonenquelle

Forschende des Zentrums für Integrierte Quantenwissenschaft und -technologie Baden-Württemberg IQST am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart (Leiter Prof.

23.10.2018
Quantenphysik

Quantenkommunikation auf Glasfaserbasis - Interferenz mit Lichtquanten unabhängiger Quellen

Wissenschaftler arbeiten weltweit an der absolut abhörsicheren Kommunikation – der sogenannten Quantenkommunikation. Für große Übertragungsdistanzen basiert die Technik auf Signalverstärkern, bei der die Interferenz (Überlagerung) von zwei Photonen, also zweier einzelner Lichtteilchen, eine zentrale Rolle spielt.

18.10.2018
Festkörperphysik | Optik

Nanodiamanten als Photokatalysatoren

Diamant-Nanomaterialien gelten als heiße Kandidaten für günstige Photokatalysatoren. Sie lassen sich durch Licht aktivieren und können dann bestimmte Reaktionen zwischen Wasser und CO₂ beschleunigen und klimaneutrale „solare Brennstoffe“ erzeugen.

28.09.2018
Optik | Teilchenphysik

Maschinelles Lernen hilft, Photonik-Anwendungen zu optimieren

Photonische Nanostrukturen erhöhen nicht nur die Effizienz von Solarzellen, sondern verbessern auch die Wirksamkeit von optischen Sensoren, die zum Beispiel als Krebsmarker verwendet werden.

20.09.2018
Quantenphysik

Erstmals gemessen: Wie lange dauert ein Quantensprung?

Mit Hilfe ausgeklügelter Experimente und Berechnungen der TU Wien ist es erstmals gelungen, die Dauer des berühmten photoelektrischen Effekts zu messen.

19.09.2018
Quantenphysik | Teilchenphysik

Was Einstein noch nicht wusste

Er liefert die Grundlage für Solarenergie und globale Kommunikation: der photoelektrische Effekt. Vor über einem Jahrhundert hat ihn Albert Einstein beschrieben.

31.08.2018
Quantenphysik

Hellste Quelle verschränkter Photonen

Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) und der Leibniz Universität Hannover (LUH) haben eine optische Breitbandantenne zur effizienten Aussendung verschränkter Photonen entwickelt. Mit einer Ausbeute von 37 % pro Puls ist es die hellste Quelle verschränkter Photonen.

01.08.2018
Festkörperphysik

Einblick in Verlustprozesse in Perowskit-Solarzellen ermöglicht Verbesserung der Effizienz

In Perowskit-Solarzellen gehen Ladungsträger vor allem durch Rekombination an Defekten an den Grenzflächen verloren. Rekombination an Defekten im Inneren der Perowskit-Schicht begrenzt dagegen die Leistungsfähigkeit der Zellen gegenwärtig nicht.

26.07.2018
Quantenoptik | Teilchenphysik

Starke Kopplung durch Spin-Trio

Um Qubits für Quantencomputer weniger störanfällig zu machen, benutzt man vorzugsweise den Spin zum Beispiel eines Elektrons. ETH-Forscher haben nun eine Methode entwickelt, mit der ein solches Spin-Qubit stark an Mikrowellen-Photonen gekoppelt werden kann.

04.07.2018
Quantenphysik | Teilchenphysik

Elektronenspektrometer entschlüsselt quantenmechanische Effekte

Elektronische Schaltkreise sind derart miniaturisiert, dass sich quantenmechanische Effekte bemerkbar machen. Mithilfe von Photoelektronenspektrometern können Festkörperphysiker und Materialentwickler mehr über solche elektronenbasierte Prozesse herausfinden.

28.06.2018
Quantenoptik | Teilchenphysik

Ein einzelnes Atom vermittelt starke Wechselwirkungen zwischen Lichtquanten

Physiker am MPQ in Garching beobachten in einem Atom-Resonator-System starke Wechselwirkungen zwischen verschiedenfarbigen Photonen.

22.06.2018
Quantenphysik

Der photoelektrische Effekt in Stereo

Beim photoelektrischen Effekt löst ein Photon ein Elektron aus einem Material heraus. ETH-Forscherinnen haben nun mit Attosekunden-Laserpulsen den zeitlichen Ablauf dieses Effekts in Molekülen gemessen. Aus ihren Ergebnissen können sie auf den genauen Ort der Photoionisation schliessen.

14.06.2018
Quantenphysik

Dem Mysterium der verschränkten Lichtteilchen auf der Spur

Berner Forschenden ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu neuen Messmethoden wie der Quanten-Spektroskopie gelungen. In einem Experiment gelang es ihnen, einen Teil des Mysteriums um die sogenannten «verschränkten Photonen» zu lüften und deren Korrelationen zu kontrollieren.

20.06.2018
Quantenoptik

Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen.

29.05.2018
Festkörperphysik | Quantenphysik | Quantenoptik | Teilchenphysik

Ultradünner Supraleiter ebnet Weg zu neuen quantenelektronischen Instrumenten

Forschern des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) ist es gemeinsam mit Kollegen aus Karlsruhe, London und Moskau gelungen, erstmals einen kohärenten Quanteneffekt mit einem bei tiefen Temperaturen kontinuierlich supraleitenden Nanodraht experimentell nachzuweisen und damit einen neuen Quantendetektor zu realisieren.

22.05.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik | Quantenoptik

Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant.

16.05.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik

Gedruckte »in-situ« Perowskitsolarzellen – ressourcenschonend und lokal produzierbar

Die Photovoltaik (PV) ist eine der Hauptsäulen einer nachhaltigen Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energien. Neben der momentan dominierenden Silicium-basierten PV bieten auch alternative Materialien wie Perowskite ein großes Potenzial.

16.04.2018
Festkörperphysik | Quantenoptik

Ein Wimpernschlag vom Isolator zum Metall

Dank der geschickten Kombination neuartiger Technologien lassen sich vielversprechende Materialien für die Elektronik von morgen untersuchen.

03.04.2018
Teilchenphysik

Ein „Schweizer Taschenmesser“ für Elektronenstrahlen - vier Geräte in einem

Forscher bei DESY haben einen Mini-Teilchenbeschleuniger gebaut, der auf Knopfdruck vier verschiedene Funktionen ausführen kann. Das experimentelle Gerät namens STEAM wird mit Terahertz-Strahlung betrieben und kann Elektronenpakete beschleunigen, komprimieren, fokussieren und analysieren.

26.02.2018
Teilchenphysik

Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren.

26.02.2018
Festkörperphysik

Sonnenkonzentrat aus der Folie

Bisher sind es nur Zukunftsvisionen: Farbige Hausfassaden etwa, die auch bei miesem Wetter Sonnenstrom produzieren, oder Elektroautos, die ihre Batterien selbst im Schatten mit solaren Ampères laden können. Doch Forscher um Prof.

14.11.2017
Quantenoptik

Wesentliche Quantencomputer-Komponente um zwei Größenordnungen verkleinert

Forscher am IST Austria haben kompakte nichtmagnetische Photonenrouter entwickelt. Die mikrometergroßen Bauelemente leiten Mikrowellenphotonen unidirektional und können Qubits vor schädlichem Rauschen schützen.

03.08.2017
Quantenoptik

Ruckartige Bewegung schärft Röntgenpulse

Spektral breite Röntgenpulse lassen sich rein mechanisch „zuspitzen“. Das klingt überraschend, aber ein Team aus theoretischen und Experimentalphysikern hat dafür eine Methode entwickelt und realisiert. Sie verwendet präzise mit den Pulsen synchronisierte schnelle Bewegungen einer mit dem Röntgenlicht wechselwirkenden Probe.

30.06.2017
Quantenoptik

Laser World of Photonics 2017: Fraunhofer IOF präsentiert neue Technologie für Quantenkommunikation

In naher Zukunft wird Quantenkryptographie ein wichtiges Thema für die sichere Übertragung von Kommunikation spielen. Die Realisierbarkeit von Quanten-kommunikation konnte bisher nur im Forschungslabor bewiesen werden - nun soll die Idee aus dem Labor in die reale Welt transportiert werden.

30.06.2017
Optik

Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen.

18.11.2015
Quantenphysik | Quantenoptik

Qualitätskontrolle für Quantensimulatoren

Wissenschaftler der FU Berlin, der Universidade Federal do Rio de Janeiro und des MPQ entwickeln neues Verfahren für die Zertifizierung photonischer Quantensimulatoren

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