Quantenphysik

Erst kam der Urknall, dann entstand zufällig Leben - oder es war alles vollkommen anders. Statt Materie und Energie könnten Informationen das Wichtigste im Universum sein, und vielleicht leben wir in einer Simulation.
Von Miroslav Stimac

IBM und die Fraunhofer-Gesellschaft wollen in Deutschland einen der ersten Standorte für Quantencomputer stellen. 650 Millionen Euro investiert die Bundesregierung laut Handelsblatt in dieses und andere Projekte.

Mit 3,7 Petaflops wird der VSC-4 Österreichs schnellster Supercomputer werden. Das System von Lenovo steht in der TU Wien und soll für wissenschaftliche Simulationen genutzt werden - etwa um den Anfang des Universums zu erforschen.

Zwei dünne Schichten auf einer Silizium-Solarzelle könnten ihre Effizienz erhöhen. Grünes und blaues Licht kann darin gleich zwei Elektronen statt nur eines freisetzen.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Quantensprünge sind niemals groß und nicht vorhersehbar. Forschern ist es dennoch gelungen, den Vorgang zuverlässig zu beobachten, wenn er einmal angefangen hatte - und sie konnten ihn sogar umkehren. Die Fehlerkorrektur in Quantencomputern soll in Zukunft genau so funktionieren.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

15 Jahre nach der Landung auf dem Mars erklärt die Nasa das Ende der Mission des Marsrovers Opportunity. Ein Rückblick auf das Ende der Mission und die Messinstrumente, denen wir viele neue Erkenntnisse über den Mars zu verdanken haben.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Der Astrophysiker Stephen Hawking selbst nannte sich einmal den "Archetypus eines behinderten Genies". Mit seinen Theorien über die Geheimnisse des Weltalls fesselte er Forscher und Laien zugleich - bis zu seinem Tod.

Mit dem Quantum Development Kit und der Programmiersprache Q# bereitet sich Microsoft auf die Zukunft vor. Wer will, kann schon einmal mit einer Vorschau der Entwicklungsumgebung für Quantencomputer erste Erfahrungen sammeln.

Wissenschaftler aus Österreich und China haben erfolgreich Quantenverschlüsselung getestet: Sie haben eine Videokonferenz abgehalten, die mit einem Schlüssel kodiert war, der mit Hilfe eines Satelliten per Quantentechnologie erzeugt wurde.

Ignite 2017 Eins, null oder beides gleichzeitig? Microsoft entwickelt eine Quantenprogrammiersprache samt Testsimulator für Visual Studio. Außerdem zeigt das Unternehmen einen eigenen Quantencomputer.

Können sich Photonen gegenseitig ablenken, also kann Licht Licht streuen? Nein, sagt die klassische Physik, ja, sagt die Quantenphysik. Neue Ergebnisse der Physiker vom LHC legen nahe, dass die Quantenphysik Recht hat.

Quantencomputer bestehen nicht nur aus Qubits. Erst die Quantengatter machen es möglich, mit ihnen zu rechnen. Nötig sind immer drei.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Ohne die seltsamen Phänomene der Quantenphysik kommt längst kein IT-System mehr aus. Wo spukt es besonders?
Ein Bericht von Matthias Matting

Quantenkonferenz Stefan Filipp radelt mit dem E-Bike jeden Tag zu seinem Arbeitsplatz bei IBM Research in Zürich, wo er an der Quantendatenverarbeitung mit supraleitenden Schaltkreisen arbeitet. Das Schlimmste für ihn wäre, wenn sich der Quantencomputer nicht realisieren ließe.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz Andere bauen Quantencomputer, er kümmert sich um die Programmierung. Will Zeng vom US-Unternehmen Rigetti hat einen Befehlssatz und ein Software-Toolkit für Quantencomputer mit entwickelt. Im Gespräch mit Golem.de erklärt er, warum es ein Erfolg sein könnte, keinen Quantencomputer bauen zu können.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz Er widmet sich der Grundlagenforschung, der Laser ist sein vielseitiges Instrument: Zu Thomas Walthers Fachgebiet gehören neben der Quantenoptik weitere Bereiche der Laserphysik. Bemerkenswert sind seine Vorbilder.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz Sport oder Labor? In ihrer Jugend hat die Physikerin Tracy Northup mehr Sportlerinnen als Wissenschaftler bewundert. Zur Physik kam sie aus Trotz. Es hat sich gelohnt: Heute beteiligt sie sich an der Entwicklung des Computers der Zukunft.
Ein Interview von Werner Pluta

Ein chinesischer Satellit hat verschränkte Photonenpaare an zwei 1.200 km voneinander entfernt liegende Orte übertragen. Er soll Quantenkommunikation möglich machen. Wie funktioniert so etwas?
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Quantenkonferenz Google, IBM, D-Wave arbeiten an Quantencomputern. Sie sollen schneller rechnen, heutige Verschlüsselung im Nu knacken und dafür ihrerseits praktisch nicht zu knackende Verschlüsselung ermöglichen. Wir haben mit Rainer Blatt, einem der führenden Experten auf dem Gebiet, darüber gesprochen.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz Gelten die Effekte der Quantenmechanik nur in der atomaren Welt? Oder können auch größere Systeme Quantenverhalten zeigen? An der Antwort auf diese Fragen arbeitet Vlatko Vedral. Mit Golem.de hat er über Clint Eastwood, Nachruhm und Schrödingers Katze gesprochen.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz Die mathematischen Formeln versteht er, bei der Quantenphysik selbst ist sich Eike Kiltz nicht so sicher. Der Mathematiker von der Ruhr-Universität in Bochum ist Experte für Verschlüsselung und steht als solcher Quantencomputern ambivalent gegenüber.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz Was machen Quantenforscher, wann gibt es richtige Quantencomputer, und was hat das mit mir zu tun? Wer das wissen möchte, hat am 23. Juni die Gelegenheit, umfassend aufgeklärt zu werden - und zwar gratis. Wir verlosen fünf Tickets für die erste eigene Golem.de-Konferenz. Update: Die Verlosung ist abgeschlossen, die Gewinner sind informiert.

Quantenkonferenz Er mag seine Privatsphäre und hält deshalb wenig von Geräten, die ihn ausspionieren, aber umso mehr von sicherer Kommunikation: Norbert Lütkenhaus ist Experte für Quantenschlüsselaustausch, ein Verfahren der Quantenkryptographie. Seine Arbeit bereite manchen Leuten Kopfzerbrechen, sagt er. Und das scheint ihm zu gefallen.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz Nicolas Brunner ist Physiker und arbeitet an Forschungsthemen wie der Quantenthermodynamik, die sich unter anderem mit Nanomaschinen beschäftigt. In der großen Welt hält er das Fahrrad für die größte Erfindung und genießt es, ab und zu offline zu sein, wie er im Gespräch mit Golem.de erzählt.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz VR-Headset auf und hinein ins Quantenlabor: Im Vorfeld seiner Konferenz "Die Quanten kommen!" hat Golem.de mit Nokias Panoramakamera Ozo ein Forschungslabor besucht und für die Konferenzbesucher Bilder in 360 Grad und 3D mitgebracht.

Quantenkonferenz Als Kind bewunderte er Jean-Luc Picard für seine wissenschaftliche Herangehensweise an Probleme, heute arbeitet Christian Seidel selbst an Zukunftstechnologien: Er erforscht Anwendungsmöglichkeiten für Quantencomputer.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz Das Rennen ist eröffnet: Eine ganze Reihe öffentlicher und privater Forschungsinitiativen bemüht sich um die besten Quantencomputer-Technologien.
Von Dirk Eidemüller

Quantenkonferenz Zugang zu Topexperten und allen wichtigen Informationen zum aktuellen Stand der Quantenforschung: Das ermöglicht Golem.de jetzt auch dem wissenschaftlichen Nachwuchs mit einem Sonderrabatt für die große Konferenz am 23. Juni in Berlin.

Quantenkonferenz Wenn morgen jemand die Quantenphysik widerlegt, wäre Ronald de Wolf wohl arbeitslos. Der Informatiker und Philosoph arbeitet an der Entwicklung von Quantenalgorithmen. Mit Golem.de hat er über die "fremde und seltsame Welt der Quantenmechanik" gesprochen.
Ein Interview von Werner Pluta

Quantenkonferenz Bits und Bytes sind für jeden Computer essenziell. Quantencomputer benutzen Qubits zum Rechnen. Was macht sie so besonders?
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Quantenkonferenz Quantencomputer sind eine Herausforderung für die globale Datensicherheit - aber es gibt bereits Ansätze für ein "quantensicheres" Internet.
Ein Bericht von Dirk Eidemüller

Quantenkonferenz Bei der Untersuchung alternativer Theorien zur Quantenmechanik konnten Forscher eine alternative Theorie in einem Experiment widerlegen. Das letzte Wort ist allerdings noch nicht gesprochen.

Quantenkonferenz Das Rechnen mit Quantenzuständen sollte zuerst ein Problem der Physiker lösen: die seltsame Welt der Quanten zu simulieren. Und vielleicht ist es auch nur dafür sinnvoll.
Ein Bericht von Matthias Matting

Quantenkonferenz Quantencomputer lösen bestimmte Probleme im Handumdrehen - doch auch sie haben technische und physikalische Grenzen.
Ein Bericht von Matthias Matting

Golem.de-Wochenrückblick Elektroautos fehlt der Strom, neuen Top-Smartphones die Besonderheit und der Bundesregierung fehlen die Beispiele. Sieben Tage und viele Meldungen im Überblick.

Quantenkonferenz Was Sie über Quantenphysik wissen müssen, um das Prinzip eines Quantencomputers zu verstehen.
Eine Analyse von Matthias Matting

Quantenkonferenz Quantencomputer Quantencomputer, Quantenkommunikation, Quantenkryptographie: Kaum ein Thema wird derzeit so gehypt wie die Quanten. Zum 20. Geburtstag von Golem.de erklären wir in unserer ersten eigenen Konferenz, was es damit tatsächlich auf sich hat - nur mit Fakten und ohne Bullshit. Der Ticketverkauf für die Konferenz am 23. Juni ist gestartet.

Showcase für die Unigine-2-Engine: Der Superposition ist ein neuer Benchmark inklusive VR-Modus und eines Stresstests für Grafikkarten. Er läuft unter Linux und Windows.

Wer schnell berechnen kann, wie sich die Welt im Innersten verhält, öffnet das Tor für Technologien von morgen. Wie geht das? Neu erfundene Zahlen könnten den Weg weisen.
Ein Bericht von Andreas Loos

Für kommerzielle Zwecke will IBM in den kommenden Jahren über seine Cloud den Zugriff auf stärkere Quantencomputer anbieten. Angepeilt sind rund 50 Qubit.

Forscher haben einen praktisch realisierbaren Bauplan für einen universellen Quantencomputer ausgearbeitet. Er soll so groß wie ein Fußballfeld werden und 1.024-Bit-Verschlüsselungen innerhalb von zwei Wochen knacken können.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

Der Physiknobelpreis 2016 geht an an die Briten David Thouless, John Kosterlitz und Duncan Haldane für die Entdeckung topologischer Phasen von Materie und ihrer quantenphysikalischen Phasenübergänge.

Quantenkommunikationsnetze und sogar ein Quanteninternet: Die EU hat große Pläne für eine Technologie, die mit großspurigen Behauptungen beworben wird. Doch die dahinterstehenden Quantenschlüsselaustauschsysteme sind weder so sicher wie versprochen, noch lösen sie praktische Probleme.
Von Hanno Böck

Spiele wie Minecraft oder Portal2 können Schulstoff so vermitteln, dass die Schüler ihr Lernen kaum bemerken. Ein Experte erklärt, was da passiert.
Von Matthias Huber

Licht kann sowohl den Charakter von Wellen als auch von Teilchen haben. Erstmals haben Forscher diese doppelte Natur des Lichts auf einmal abgebildet.

Nanoskulpturen nennt ein britischer Künstler seine Werke: Die kleinste Statue mit menschlicher Gestalt misst nur wenige Mikrometer. Sie auszustellen dürfte problematisch sein.

Quantenrechner sind wie edle Rennpferde: enorm schnell, aber gleichzeitig sehr empfindlich. Forscher versuchen deshalb, ihnen ein Gerüst zu verpassen, das sie robuster macht.

In der Science-Fiction gehen Zeitreisen meistens schief, weil Ereignisse in der Vergangenheit die Zukunft zum Schaden des Helden beeinflussen. Das muss nicht sein - gleich zwei Theorien haben eine plausible Erklärung.

Unsere dreidimensionale Welt könnte eine Illusion sein. Wissenschaftler in den USA wollen mit einem neuen Messgerät, dem Holometer, herausfinden, ob unsere Welt ganz anders aufgebaut ist, als wir sie wahrnehmen.

Fehlstellen im Kristallgitter von Diamanten wären hervorragende Kandidaten für Quantencomputer. Forscher zeigen, wie sich diese besser platzieren lassen.