Neues aus der Wissenschaft

Jahrzehntelang ging die Quantenmechanik davon aus, dass alle beobachtbaren Teilchen in zwei Kategorien fallen: Fermionen und Bosonen. Nun steht diese dichotome Sichtweise auf der Kippe, denn zwei Theoretiker haben die Austauschstatistik von Teilchen untersucht und gezeigt, dass unter gewissen physikalischen Bedingungen eine dritte Kategorie existieren kann: Parateilchen, die einer exotischen Austauschstatistik gehorchen. mehr

Ein Forschungsteam am MPQ hat erste Hinweise auf Streifenbildung in einem Fermi-Hubbard-Modell mit kalten Atomen gefunden. Mit Hilfe eines Quanten-gasmikroskops und einer speziellen gemischt-dimensionalen Geometrie konnten sie spezielle Eigenschaften beobachten, die mit Supraleitung in Verbindung stehen - ein enormer Fortschritt für das Verständnis dieser Materiephase und in der Anwendung von Quantensimulatoren. mehr

Das Seltene-Erden-Metall Erbium könnte in zukünftigen Quanten-Netzwerken eine Schlüsselrolle spielen. Einem Forschungsteam am Max-Planck-Institut für Quantenoptik und der Technischen Universität München ist es gelungen, bis zu 360 Erbiumionen – mehr als dreimal so viel wie davor – in einer dünnen Kristallmembran spektral aufzulösen und individuell zu kontrollieren. Die Ergebnisse sind im Fachjournal Advanced Optical Materials erschienen. mehr

Theoretiker sind in der Quanteninformatik einen großen Schritt vorangekommen. Es geht um eine altbekannte Frage: Können Quantencomputer trotz Fehlern komplexe Probleme besser lösen als klassische Computer? In einer neuen Studie zu analogen Quantensimulatoren – spezielle Quantengeräte, die physikalische Systeme imitieren können – haben die Forscher genau das gezeigt: auch bei Fehlern bleiben sie stabil und liefern akkurate Ergebnisse. mehr

Physikern am Max-Planck-Institut für Quantenoptik ist es in Kooperation mit dem Quantencomputer-Start-up planqc gelungen, ein Quantenregister mit 1200 Atomen zusammenzusetzen und anschließend über eine Stunde lang ununterbrochen zu betreiben. Bislang waren Anordnungen dieser Größe aufgrund unvermeidlicher Atomverluste nur schwer aufrechtzuhalten. Dieser neue Forschritt markiert einen Durchbruch auf dem Weg zu skalierbaren Quantencomputern. mehr

Systeme, die aus vielen kleinen Teilchen bestehen, können hochkomplex und chaotisch sein – und sich dennoch mit einfachen Theorien darstellen lassen. Ob das auch für die Welt der Quantenphysik zutrifft, war bisher unklar. Forschende der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik fanden nun Hinweise, dass sich Quanten-Vielteilchensysteme makroskopisch durch simple Diffusionsgleichungen mit zufälligem Rauschen beschreiben lassen. mehr

Einige Volkskrankheiten könnten sich künftig einfacher und schneller diagnostizieren lassen als bislang. Ein Team des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik, der Ludwig-Maximilians-Universität München und des Helmholtz Zentrums München hat in einer repräsentativen Studie demonstriert, dass sich mithilfe von Infrarotlichtmessungen an Blutplasma und maschinellem Lernen verschiedene Stoffwechselstörungen wie etwa ein Typ-2-Diabetes und Bluthochdruck erkennen lassen. mehr