Quantenphysik

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.

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.

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.

Sieben Jahre lang haben die Entwickler des D-Wave mit Forschern darüber gestritten, ob sie einen Quantencomputer geschaffen haben. Ein neues Experiment stärkt die Kritiker.

Wenn ein U-Boot taucht, hat es kein GPS mehr und kann seine Position nur ungenau bestimmen. Die Forschungsagentur des britischen Verteidigungsministeriums entwickelt ein Navigationssystem, das genauer ist.

Eine neue Sensation des britischen Physikers Stephen Hawking: Er versucht in einem Aufsatz, ein Paradoxon der schwarzen Löcher zu lösen und dekonstruiert diese dadurch.

Quantencomputer könnten heute gängige Verschlüsselungs- und Signaturverfahren brechen. Laut den jüngsten Snowden-Enthüllungen forscht die NSA an derartigen Technologien. Wir haben die wichtigsten Hintergründe zusammengefasst.

Die NSA unterstützt nicht nur öffentliche Projekte zum Bau eines Quantencomputers. Für ein geheimes Projekt zum Knacken von Verschlüsselung gibt der Geheimdienst Millionen Dollar aus.

Nicht einfach nur Naturgesetze gelten in Minecraft, sondern ab sofort auch ein kleiner Teil der Quantenphysik: Google und Universitätswissenschaftler haben eine kostenlose Mod für das Blöckchenspiel veröffentlicht, die Effekte wie Quantenverschränkung demonstriert.

Update Den Chemie-Nobelpreis 2013 teilen sich drei Wissenschaftler. Sie werden für die Entwicklung von Computermodellen ausgezeichnet.

Die Blackberry-Gründer Mike Lazaridis und Doug Fregin wollen rund 100 Millionen US-Dollar in kommerzielle Projekte auf Basis aktueller Forschungsergebnisse im Bereich Quantenphysik investieren.

Den Nobelpreis für Physik im Jahr 2012 teilen sich ein französischer und ein US-Wissenschaftler. Serge Haroche und David Wineland haben voneinander unabhängig Verfahren zur Beobachtung von Quanteneffekten entwickelt, die auch den Weg zu Quantencomputern ebneten.

Bis zum "Beam me up, Scotty" ist es noch ein sehr langer Weg - aber einen kleinen Schritt haben Wissenschaftler der University of Science and Technology in Schanghai möglicherweise gemacht: Sie haben einen neuen Rekord beim Teleportieren von Photonen aufgestellt.

Genervt von den Kritikern, hat ein MIT-Informatiker 100.000 US-Dollar für den Beweis ausgelobt, dass ein funktionierender Quantencomputer unmöglich ist. Er selbst glaubt, dass dessen Entwicklung "nur eine Frage von Aufwand, Zeit und Innovation" ist. Ein Beweis der Unmöglichkeit wäre aber eine Sensation.

Wissenschaftler in Dänemark haben eine neue Methode gefunden, um Halbleiter zu kühlen: Sie bestrahlen eine Nano-Folie mit Laserlicht. Dieses Prinzip der Laserkühlung könnte unter anderem zu schnelleren Quantencomputern führen.

Das Video eines bisher unbekannten japanischen Forschungsinstituts löst Diskussionen unter Fans von Wissenschaft und Videospielen aus: Ist es die Demonstration eines quantenmechanischen Effekts oder Werbung für Sonys neues Wipeout?

Die Entdecker des Graphens, Andre Geim und Konstantin Nowoselov, erhalten den Nobelpreis für Physik 2010. Das Material hat große Bedeutung in der Quantenphysik und könnte eines Tages Silizium als Transistormaterial ablösen.

Ein Team um den Münchner Professor Rudolf Gross hat nun eine extrem starke Wechselwirkung zwischen Licht und Materie erzielt. Die Kopplung von Quantenbits mit Lichtquanten könnte ein Schritt in Richtung Quantencomputer sein.

Wissenschaftler manipulieren Spin und bilden ihn ab. An der Universität von Hamburg hat ein Team von deutschen und US-amerikanischen Wissenschaftlern erstmals zur gleichen Zeit den Spin von Elektronen bestimmt, eingestellt und ihn dabei sichtbar gemacht. Das Experiment könnte zu einer Beschleunigung der Entwicklung von Datenspeichern auf Basis von Spintronik führen.

System kann unterschiedliche Programme mit zwei Qubits verarbeiten. Physiker am National Institute of Standards and Technology (NIST) haben einen ersten universell programmierbaren Quantenprozessor demonstriert. Dieser soll in der Lage sein, jedes Programm auszuführen, das die Regeln der Quantenmechanik mit zwei Qubits zulassen.

US-Universität erforscht einfachere Testsysteme. Nach dem Qubit, der Informationseinheit eines Quantencomputers, kommt das Qudits. Es kennt nicht zwei oder wie bisher maximal drei Zustände, sondern d Zustände - daher der Name. An der Universität von Santa Barbara (UCSB) hat man nun für die Qudits ein vergleichsweise einfaches Testsystem gebaut.

Mehr verwandte Suchanfragen und längere Text-Snippets. Mit zwei Änderungen will Google seine Suchergebnisse verbessern. Zum einen erweitert Google die Liste verwandter Suchanfragen und bietet mehr relevante Alternativen. Zum anderen liefert Google zum Teil längere Textauszüge aus den Fundstellen, damit Nutzer besser einschätzen können, ob sie gefunden haben, was sie suchen.

Erstmals Teleportation zwischen Atomen über eine größere Entfernung. Wissenschaftlern in den USA ist es gelungen, den Quantenzustand von einem Atom zu einem anderen über einen Meter zu teleportieren. Bisher war das nur zwischen wenige Mikrometer voneinander entfernten Atomen möglich. Die Entdeckung könnte ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung von Quantenkommunikation und Quantencomputer sein.

Entwicklerversion Libquantum 1.1.0 mit neuer Simulationsmethode. Der freie Quantensimulator libquantum ist in gleich zwei neuen Versionen erschienen. Zum einen legten die Entwickler die stabile Version 1.0.0 vor, veröffentlichten mit libquantum 1.1.0 aber zugleich eine neue Entwicklerversion.

Chip soll bis 2010 serienreif sein. Forscher von Siemens IT Solutions and Services, des Austrian Research Center und von der Technischen Universität Graz haben gemeinsam einen Chip für die Quantenkryptographie entwickelt und gebaut. Ihren Angaben zufolge ist das der erste Chip dieser Art für industrielle Anwendungen.

Prof. Dr. Otto E. Rössler über die Gefahren des LHC am CERN. Der größte Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider (LHC) der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN), soll helfen, mehr über die Entstehung des Universums zu erfahren. Chaosforscher Professor Otto E. Rössler sieht im LHC aber eine Gefahr für die Erde, deren Untergang er einleiten könne. Golem.de sprach mit Rössler am Rande der Transmediale, die in diesem Jahr den Titel "Conspire" trägt. Für die Menschheit sehen die Wissenschaftler am CERN jedoch keine Gefahr, wie ein leitender Wissenschaftler des LHC-Projekts gegenüber Golem.de erklärte.

Wichtiger Schritt für Quantencomputer. Wissenschaftler vom Swiss Nanoscience Institute an der Universität Basel und vom Massachusetts Institute of Technology haben einen wichtigen Fortschritt bei der Entwicklung des Quantencomputers erzielt: Sie konnten den magnetischen Zustand eines Elektrons, den so genannten Elektronenspin, eine Sekunde lang stabil halten. Bislang war das nur Bruchteile von Sekunden lang möglich.

Heute handelsübliche Technik in Festplatten wurde 1988 entdeckt. Fast 20 Jahre nach ihrer Entdeckung der "Giant Magneto Resistance" (GMR) erhalten die Wissenschaftler Albert Fert (Frankreich) und Peter Grünberg (Deutschland) zu gleichen Teilen den Nobelpreis für Physik. Der GMR-Effekt legte Ende der 90er-Jahre den Grundstein für weitere Steigerungen der Kapazität von Festplatten und ist heute aus den Geräten nicht mehr wegzudenken.

Deutsche Wissenschaftler testen neuen Aufbau zur Quantenmechanik. Das bereits seit über zehn Jahren in der Wissenschaft diskutierte "Tunneln" von Photonen wurde in einem neuen Experiment erneut beobachtet. Dabei sollen sich Photonen mit Überlichtgeschwindigkeit von einem Ort zum anderen bewegt haben.

Neues Verfahren kommt ohne Verschränkung aus. Wissenschaftlern auf dem fünften Kontinent ist es gelungen, mit Effekten der Quantenmechanik Teilchen über weite Strecken zu teleportieren. Als Medium kommt dabei eine Glasfaser zum Einsatz, zudem soll die Methode ohne den Effekt der "Verschränkung" auskommen.

Rohschlüssel mit 4 MBit/s über 1 km übertragen. Das zum US-Wirtschaftsministerium gehörende "National Institute of Standards and Technology" (NIST) hat einen neuen Rekord in Sachen Quanten-Kryptographie aufgestellt. Die Forscher um Physiker Xiao Tang konnten Quanten-Schlüssel mit einer Geschwindigkeit von 4 MBit/s über eine Glasfaserstrecke von 1 km übermitteln.

Prototyp aus Österreich erreicht Geschwindigkeit von mehr als 1 MBit/s. Im Rahmen des Projekts PRODEQUAC entwickelten jetzt Forscher um Prof. Anton Zeilinger vom Institut für Experimentalphysik der Universität Wien den Prototypen einer Hardware-Firewall, die einen sicheren, per Quantenkryptographie geschützten Datenaustausch ermöglichen soll. Mit Hilfe des Gerätes sollen sich sensible Daten jeder Art bis hin zu IP-Telefongesprächen oder Videokonferenzen mit höchster Sicherheit austauschen lassen.

Wiener Forscher entwickeln Prototyp zur Quantenverschlüsselung. Die Bank Austria Creditanstalt hat im Auftrag der Stadt Wien die weltweit erste quantenkryptographisch verschlüsselte Überweisung durchgeführt. Der Überweisungsauftrag wurde über ein Glasfaser-Datenkabel vom Wiener Rathaus an die BA-CA-Filiale Schottengasse geschickt. Verschränkte Lichtteilchen ermöglichten dabei eine abhörsichere Datenübertragung.

id Quantique stellt neue Version seines Zufallszahlengenerators vor. Die Universität Genf bietet zusammen mit id Quantique unter randomnumbers.info echte Zufallszahlen zum Herunterladen an, die auf Basis eines quantenoptischen Effekts erzeugt werden. Zur CeBIT präsentiert id Quantique zudem eine neue Version seines quantenbasierten Zufallszahlengenerators.

An Atomschwingungen angekoppelter Magnetismus als neue Grenze. Die Forschungsgruppe "Ultrafast Surface Dynamics" der Freien Universität Berlin will ein neues physikalisches Phänomen entdeckt haben, das eine Tausend Mal schnellere magnetische Aufnahme erlaube. Das unter Prof. Martin Wolf arbeitende Team um Uwe Bovensiepen verspricht sich dadurch eine rasante magnetische Datenspeicherung im Terahertz-Frequenz-Bereich.

Navajo soll Informationsübertragung sicherer machen. Mit einer Seed-Finanzierung von 6,9 Millionen US-Dollar im Rücken will MagiQ Technologies eine neuartige Quanten-Kryptographie-Technologie entwickeln und ab 2003 auf den Markt bringen. Zu den privaten Finanziers des Unternehmens gehören unter anderem Amazon-Chef Jeff Bezos, Neal Goldman, Präsident von Goldman Capital Management, und Walter Riley, Chairman von Guaranteed Overnight Delivery.

Grundlagen der Teilchenphysik allgemeinverständlich vermittelt. Mit dem Wissens-Portal KworkQuark will das Forschungszentrum DESY "Teilchenphysik für alle" vermitteln. Das Angebot richtet sich an alle Interessierten und hat spezielle Bereiche für Lehrer und Schüler. Ziel ist es, anspruchsvolle Lernsoftware zu schaffen, die im Internet frei verfügbar ist.