Fliegende Teppiche

Schwebende SensorenFliegende Teppiche heben ab

In einer Höhe von fünfzig Kilometern wird die Luft so dünn, dass dort kein Flugzeug mehr fliegen kann. Entsprechend dünn sind die Wetterdaten dieser Atmosphärenschicht. Amerikanische Forscher wollen nun mit schwebenden Sensoren die Mesosphäre erkunden. Doch wer sammelt die winzigen Sonden wieder ein? Ein Kommentar von Manfred Lindinger
Gisbert zu Putlitz vor dem Physikalischen Institut am Philosophenweg in Heidelberg

Gisbert zu Putlitz wird 90Ritterlicher Physiker

Er entlockte Atomen und Kernen viele Geheimnisse, lenkte die Geschicke von Forschungseinrichtungen und war Rektor von zwei Hochschulen. Gisbert Gans Edler Freiherr zu Putlitz wird heute neunzig Jahre alt. Von Manfred Lindinger
Quantenpionier Anton Zeilinger in seinem Labor in Wien

Quantentechnologie im AufwindMehr Mut für Europas Entscheidungsträger

Die Quantenkryptographie ist die erste wirklich breite und weltweite Anwendung der Quantentechnologie. Ein Gespräch mit dem österreichischen Quantenphysiker Anton Zeilinger, warum China hier die Nase vorn hat. Von Manfred Lindinger
Dieses Teleskop des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen soll bald erste verschlüsselte Botschaften eines europäischen Quantensatelliten empfangen.

FAZ plus ArtikelQuantenkryptographieSchlechte Karten für Lauscher

Eine neue Ära für das Internet: In China werden abhörsichere Quantencodes bereits per Glasfaser und Satellit über große Distanzen verschickt. Nun zieht Europa nach und will ebenfalls seine kritische Infrastruktur besser schützen. Von Manfred Lindinger

F.A.Z. Wissen – der PodcastZwanzig Millionen Jahre verloren an Sars-CoV-2

Es gibt viele Arten, die Folgen der Pandemie abzuschätzen. Wissenschaftler haben dies nun anhand der weltweiten Summe von Lebensjahren versucht, die vorzeitig Verstorbenen genommen wurden. Von Sibylle Anderl und Joachim Müller-Jung

F.A.Z. Wissen – der PodcastKann ich mich zweimal mit dem Virus anstecken?

Auch wer schon eine Sars-CoV-2 Infektion durchgemacht hat, muss mit einer Reinfektionen rechnen. Bei jungen Leuten sind sie nicht selten. Was heißt das für den Immunschutz mit den neuen Varianten – und nach einer Impfung ? Von Joachim Müller-Jung und Sibylle Anderl
Nicht nur zum Essen geeignet: Austern produzieren mit Perlmutt schimmernde Schmuckstücke.

Perfekte Struktur von PerlmuttWie Fehler Schönheit kreieren

Perlmutt verdankt seine Festigkeit und seinen Glanz einem regelmäßigen und einheitlichen Aufbau. Doch wie entsteht diese perfekte Ordnung? Forscher aus Dresden sind dieser Frage nachgegangen. Von Uta Bilow
Daniel Shechtman 1985 vor seinem Elektronenmikroskop, mit dem er 1982 seine bahnbrechende Entdeckung machte. Im Hintergrund John Cahn und Denis Gratias (von links) vom National Institute of Standards and Technology (Nist).

Dan Shechtman zum AchtzigstenGegen den Strom

Seine Entdeckung der Quasi-Kristalle stieß auf erbitterten Widerstand, 2011 erhielt er dafür den Chemie-Nobelpreis. Heute wird der Materialforscher achtzig Jahre alt. Von Manfred Lindinger
Schanghais Stadtbezirk Pudong, als großes Finanzzentrum bekannt, war Schauplatz für ein spektakuläres Quantenexperiment.

Test für QuantenkryptografieQuantencodes spuken über den Dächern von Schanghai

Chinesische Forscher nehmen eine wichtige Hürde bei der Quantenkommunikation: Quantencodes lassen sich mit Lichtpulsen kilometerweit direkt durch die Luft übertragen – und das jetzt sogar innerhalb von Millionenstädten. Von Manfred Lindinger
Die Zahl der Protonen des Atomkerns eines Elements und dessen chemische Eigenschaften sind die klassischen Ordnungskriterien für das klassische Periodensystem.

Elemente anders ordnenKonkurrenz für das Periodensystem

Zwei russische Chemiker haben das Periodensystem der chemischen Elemente völlig umgekrempelt: Mit ihrem ungewöhnlichen Ordnungsschema ließen sich neue Materialien womöglich leichter aufspüren. Von Janosch Deeg
Die Daten der teichenphysikalischen Experimente am europäischen Forschungszentrum Cern bei Genf werden im Rechenzentrum auf unzähligen Magnetdatenbändern mit Hilfe von Robotern archiviert.

Magnetbänder im AufwindDatenspeicher ohne Limit

Magnetdatenbänder führen noch immer ein Nischendasein unter den Speichermedien. Das dürfte sich in Zeiten stetig wachsender digitaler Datenberge ändern. Denn die Speicherkapazität der Magnetbänder ist noch längst nicht ausgereizt. Von Manfred Lindinger
Gründer synthetischer Kraftstoff wird in Flaschen abgefüllt. Der Treibstoff wird klimaneutral in einer Anlage am Karlsruher Institut für Technologie aus Kohlendioxid und Wasserstoff, gewonnen. Das Kohlendioxid entstammt der Luft. Der Wasserstoff wird mit Hilfe der Elektrolyse von Wasser hergestellt. Den Strom liefern Solarzellen.

Synthetische TreibstoffeFliegen mit „grünem“ Kerosin

Kohlendioxid klimaneutral in Kraftstoffe umzuwandeln, ist schwierig und teuer, aber nicht unmöglich. Wie man dank effizienter und günstiger Katalysatoren das Treibhausgas zur Herstellung von Kerosin noch besser nutzen kann, zeigen jetzt britische Forscher. Von Manfred Lindinger
Der Quantensimulator „Jiuzhang“: Im Zentrum werden die Lichtpulse erzeugt, die einen Parcours aus unzähligen optischen Komponenten absolvieren müssen.

Mächtiger QuantencomputerWenn Photonen rechnen

Jetzt präsentieren auch chinesische Forscher einen Quantencomputer, der Rekorde bricht. Er berechnete eine für klassische Rechner unlösbare Aufgabe innerhalb von Minuten. Von Manfred Lindinger
Der Inhalt der gelben Säcke wird zum größten Teil verbrannt.

Kunststoff-RecyclingViel zu schade für die Mülldeponie

Leicht, robust und preiswert – Kunststoffe sind in vielerlei Hinsicht ideale Werkstoffe. Doch das Recycling gestaltet sich nach wie vor schwierig. Hoffnung machen neue Verfahren, die Plastikmüll effizient und günstig in wertvolle Chemikalien verwandeln können. Von Manfred Lindinger
Die Sonne auf die Erde geholt: künstlerische Vereinigung der Stahlkuppel des Borexino-Detektors und unseres Heimatsterns

Solare KernfusionBotschafter aus dem Zentrum der Sonne

Wie erzeugt unsere Sonne ihre Energie? Die Borexino-Kollaboration hat anhand von Neutrinobeobachtungen neue Details des Brennstoffzyklus unseres Zentralgestirns nachgewiesen. Von Dirk Eidemüller
So schwer wie vier Millionen Sonnen: Das schwarze Loch Sagittarius A* im Herzen der Milchstraße

Zum Physik-Nobelpreis 2020Wettlauf zum finsteren Herz der Milchstraße

Im Zentrum unserer Galaxis lauert ein gigantisches Schwarzes Loch. Die Wissenschaftler, die das Massenmonster aufspüren konnten, sind jetzt offiziell mit dem Physik-Nobelpreis geehrt worden – wenn auch nicht in Stockholm. Von Roland Wengenmayr
Auch die Datensammler von Google benötigen für ihre Rechen- und Datenspeicherzentren immer größere Kühlanlagen wie hier in Oklahoma.

Bewältigung der KlimakriseTechnik für eine kühlere Welt

Der Klimawandel wird unser Leben verändern. Mit innovativen Konzepten, neuen Materialien sowie effizienten und schonenden Kühltechniken wollen Forscher den Herausforderungen begegnen. Von Manfred Lindinger
Tanzende Elfe in 3D: Das Hologramm und die Hand haben den gleichen Abstand zum Display.

Fortschritt in der HolographieFata Morgana auf dem Smartphone

3D-Videos auf dem Smartphone? Was lange eine Vision war, könnte bald Wirklichkeit werden. Südkoreanische Forscher haben ein Display entwickelt, das bewegte Hologramme in Echtzeit generiert. Von Manfred Lindinger
Der Verlauf der Feldlinien des Stabmagneten lässt sich anhand der Orientierung der Metallpartikeln erkennen.

Molekularer MagnetEin Permanentmagnet mit Aroma

Ein neuartiger Dauermagnet auf Basis von Chrom und einer gängigen organischen Verbindung zeigt viele Vorteile: Er ist deutlich leichter als seine metallischen Pendants und bleibt auch noch bei Hitze magnetisch. Von Manfred Lindinger
Robert Laughlin an der Stanford University

Robert B. Laughlin wird 70Der Windstrom muss in den Wärmetank

Die Erklärung eines kollektiven Quanteneffekts war Robert Betts Laughlins großer wissenschaftlicher Wurf. Nun will er mit Ingenieurskunst die Welt vor einem Blackout bewahren. Heute wird der Physiker und Nobelpreisträger siebzig Jahre alt. Von Manfred Lindinger
Der eisengepanzerte Käfer (Phloeodes diabolicus) ist fast nicht zu knacken.

Robuster KäferEin fast unverwüstlicher Sechsbeiner

Der diabolische eisengepanzerte Käfer besitzt einen ungewöhnlich stabilen Panzer. Sogar der stärksten Belastung hält er stand. Forscher sind dem Rätsel nachgegangen. Von Manfred Lindinger
Der europäische Quantencomputer „OpenSuperQ“ nimmt am Forschungszentrum Jülich Gestalt an. Detailaufnahme des Kryostaten. Der Rechner, der wie die Systeme von Google und IBM auf supraleitende Qubits basiert, soll vor allem der Simulation chemischer Reaktionen und von Materialeigenschaften dienen und das Maschinelle Lernen, ein Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz, beschleunigen.

FAZ plus ArtikelQuantenrechner Made in GermanyDeutschland im Quantenfieber

Die politischen Weichen für einen deutschen Quantencomputer sind gestellt. Die Fördermittel sind bewilligt. Doch wie verteilt man zwei Milliarden Euro sinnvoll? Von Manfred Lindinger
Quantenphysikalische Magie: Ein Hochtemperatur-Supraleiter schwebt über einem Magneten. Das Feld wird aus dem Material herausgedrängt.

Der perfekte LeiterSupraleiter durchbricht die Temperatur-Schallmauer

Ein supraleitendes Material aus Schwefel, Kohlenstoff und Wasserstoff verliert bereits bei Plusgraden seinen elektrischen Widerstand – allerdings nur, wenn man es extrem komprimiert. Von Manfred Lindinger
Die Illustration zeigt die Umgebung des supermassereichen Schwarzen Lochs im Herzen der aktiven Galaxie NGC 3783 im südlichen Sternbild Centaurus.

Preisverleihung in StockholmDeutscher Astrophysiker gewinnt Nobelpreis

Der Nobelpreis für Physik geht zur einen Hälfte an Reinhard Genzel aus Bayern und Andrea Ghez aus den Vereinigten Staaten und zur anderen an den Briten Roger Penrose. Sie werden für ihre Forschung zu Schwarzen Löchern geehrt.
Kurzstreckenflug: Im Experiment wurde gemessen, wie lange ein Lichtquant braucht, um ein aus zwei Atomen bestehendes Wasserstoffmolekül zu durchqueren.

Rekord im LaborPhysiker messen kürzeste Zeitspanne der Welt

Nur wenige Billionstel einer Milliardstel Sekunde dauert es, bis Lichtteilchen ein Molekül mit zwei Atomen durchquert haben. Forscher aus Frankfurt, Berlin und Hamburg haben solch eine kurze Zeitspanne gemessen.
An der PTB in Braunschweig arbeitet man bereits an einem Ionenfallen-Quantencomputer. Der Einsatz (rechts oben) zeigt zwei einzelnen gespeicherte Ionen, mit denen Rechenoperationen durchgeführt wurden.

QuantentechnologienWettlauf um den Quantencomputer Made in Germany

An vielen Orten Deutschlands wird an leistungsfähigen Quantencomputern gearbeitet, zum Teil in Zusammenarbeit mit großen IT-Firmen. Nun will auch das Land Niedersachsen einen solchen Wunderrechner bauen. 400 Wissenschaftler sind an dem Projekt beteiligt. Von Manfred Lindinger