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Nanobänder aus Graphen haben aussergewöhnliche Eigenschaften, die sich präzise steuern lassen. Forschenden der Empa, der Universität Peking und der University of Warwick ist es erstmals gelungen, einzelne atomar genaue Nanobänder mit Elektroden zu versehen. Damit ebnen sie den Weg für eine genaue Charakterisierung der "Wunderbänder" und ihre mögliche Anwendung in der Quantentechnologie.
Quantenwelt
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein Gerät als neue Quelle für Quantenlicht entwickelt. Es sendet einen Strom einzelner Photonen aus und könnte die Basis für optische Quantencomputer bilden. Mithilfe neuartiger Materialien, die als potenzielle neue Solar-Photovoltaik umfassend analysiert worden sind, zeigen die Wissenschaftler, dass Nanopartikel aus diesen Materialien einen Strom einzelner, identischer Photonen aussenden können. Die Ergebnisse sind in "Nature Photonics" erschienen.
US-Forscher des California Institute of Technology (Caltech) haben eine neue Methode entwickelt, um elektrische Quantenzustände effizient in Schall zu übersetzen, was damit auch umgekehrt funktioniert. Diese Art der Übersetzung könnte die Speicherung von Quanteninformationen ermöglichen, die von künftigen Quantencomputern vorbereitet werden, die wohl aus elektrischen Schaltkreisen bestehen werden. Das Verfahren wurde kürzlich in "Nature Physics" vorgestellt.
Vor einem Vierteljahrhundert machten Innsbrucker Physiker den ersten Vorschlag, wie Quanteninformation mit Hilfe von Quantenrepeatern über grosse Distanzen übertragen werden kann, und legten damit den Grundstein für den Aufbau eines weltweiten Quanteninformationsnetzes. Nun hat eine neue Generation von Forschern an der Uni Innsbruck einen Quantenrepeater-Knoten für Telekommunikationsnetze gebaut und damit Quanteninformation über Dutzende von Kilometern übertragen.
Forscher des National Energy Technology Laboratory und der University of Kentucky wollen die Abscheidung von CO2 aus den Rauchgasen von fossilen Kraftwerken, und hierbei vor allem aus der Luft, mithilfe eines Quantencomputers und eines speziellen Algorithmus optimieren. Wie es grundsätzlich und auch praktisch geht, ist bekannt und wurde auch schon genutzt. Allerdings ist der Energieverbrauch so hoch, dass sich keines der Verfahren, die auch in Deutschland getestet worden sind, bisher durchgesetzt hat.
Forschern an der ETH Zürich und dem TII Abu Dhabi ist es mit Unterstützung von Innsbrucker Quantenphysikern gelungen, die Bewegung eines winzigen Glaskügelchens in zwei Richtungen gleichzeitig in den Quanten-Grundzustand abzukühlen. Dies stellt einen entscheidenden Schritt auf dem Weg zu einer 3D-Grundzustandskühlung eines massiven Teilchens dar und eröffnet neue Möglichkeiten für den Bau von hochempfindlichen Sensoren.
Physiker um Roland Wester vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik haben zum ersten Mal eine quantenmechanische Tunnelreaktion, die theoretisch auch exakt beschrieben werden kann, experimentell beobachtet. Mit der in der Fachzeitschrift "Nature" veröffentlichen Studie liefern die Wissenschaftler eine wichtige Referenz für diesen fundamentalen Effekt in der Chemie, der auch für Flash-Speicher relevant ist. Es handelt sich dabei um die langsamste Reaktion mit geladenen Teilchen, die je beobachtet wurde.
Wissenschaftler:innen des Wiener Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) ist es erstmals gelungen, verschränkte Photonen, also Lichtteilchen, über 248 Kilometer verlegter Glasfaser zu schicken. Die bisherige Rekorddistanz über knapp 100 Kilometer aus dem Jahr 2019 wurde somit mehr als verdoppelt. Details wurden jetzt im Fachmagazin Nature Communications publiziert.