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QuantenmechanikAuf der Suche nach Abweichungen von der Standardtheorie

Physiker testen mit einem Interferometer, ob die Standard-Quantenmechanik korrekt oder eine komplexere Theorie notwendig ist.

Auf der Suche nach Abweichungen von der Standardtheorie der Quantenmechanik testeten Physiker, ob die Quantenmechanik ein noch raffinierteres mathematisches Regelwerk benötigt. 

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Physikalische Messtechnik

Temperaturfehler deutlich reduziertHochpräzise Druckmessung

Der Messgerätehersteller Labom setzt mit ATC eine innovative Technologie zur Reduzierung des Temperaturfehlers bei hochpräzisen Druckmessungen in Druckmittlertechnologie ein. Zusammen mit einer hohen Genauigkeit der Druckmessgeräte lassen sich so hochpräzise Druckmessungen realisieren.

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Tieftemperatur-Rasterkraftmikroskop

Van-der-Waals-WechselwirkungErstmals Van-der-Waals-Kräfte einzelner Atome vermessen

Physiker des Swiss Nanoscience Institutes und der Universität Basel ist es erstmals gelungen, die sehr schwachen Van-der-Waals-Kräfte zwischen einzelnen Atomen zu messen.

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HDO4000-Oszilloskop mit 16-fach höheren Y-Auflösung (Bild: Telemeter Electronic)

OszilloskopeHDO4000: 16-fach höhere Auflösung

Die hochauflösende HD4096-Technik, mit 12-Bit-Wandlern und rauscharmen Eingangsverstärkern, gestattet die Erfassung von Eingangssignalen bis zu 1 GHz Bandbreite mit hohen Abtastraten und mit einer 16-fach höheren Y-Auflösung als bei herkömmlichen Oszilloskopen.

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Labortechnik: Mit Vakuum auf Einsteins Spuren

LabortechnikMit Vakuum auf Einsteins Spuren

Im September 2015 fing das Spezialobservatorium LIGO im amerikanischen Louisiana erstmals Gravitationswellen direkt auf der Erde auf und bewies somit Einsteins Relativitätstheorie zu starken Gravitationsfeldern – ein Durchbruch für die Astrophysik.

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Zentrum eines magnetischen Wirbels

Für die Datenverarbeitung von morgenErstmals kurzwellige Spinwellen direkt erzeugt

Im Zuge der rasant fortschreitenden Miniaturisierung steht die Datenverarbeitung mit Hilfe elektrischer Ströme vor zum Teil unlösbaren Herausforderungen. Eine Alternative für noch kompakteren Chips sind magnetische Spinwellen.

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Terahertz-WLAN-Module: Superschneller Internetfunk dank hauchdünner Schichten

Terahertz-WLAN-ModuleSuperschneller Internetfunk dank hauchdünner Schichten

Wissenschaftler aus Dresden und Dublin haben einen vielversprechenden technologischen Ansatz gefunden, der Notebooks und anderen mobilen Computern in Zukunft deutlich schnellere Internet-Funkzugänge ermöglichen könnte als bisher.

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Ein universelles Quantengatter: Max-Planck-Physiker lassen zwei Photonen (rechts) miteinander wechselwirken, indem sie ein Atom in einem Resonator als Vermittler verwenden. Der Resonator besteht aus zwei Spiegeln, zwischen denen das Atom mit einem Laser festgehalten wird. (© Stephan Welte / MPI für Quantenoptik)

QuantenphysikQuantenlogik mit Photonen

Lichtteilchen sind für einander weniger als Luft. Damit sie sich bei der Verarbeitung von Quanteninformation dennoch gegenseitig schalten können, haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching bei München nun ein universelles Quantengatter entwickelt.

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Quantensteckbrett: Ein internationales Konsortium mit Forschern der Universität Basel hat ein Verfahren entwickelt, um quantenmechanische Zustände von Elektronen in einem Gitter von Quantentöpfen präzise zu verändern.

QuantensteckbrettQuantenzustände im atomaren Baukasten gesteuert

Ein internationales Konsortium mit Forschern der Universität Basel hat ein Verfahren entwickelt, um quantenmechanische Zustände von Elektronen in einem Gitter von Quantentöpfen präzise zu verändern.

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Die mechanischen Eigenschaften der Kohlenstoffnanoröhre (schwarz) bestimmen das Umklappen des Spins (orange) eines Moleküls (grün und rot). (Abbildung: Christian Gruppe / KIT)

Einstein-de Haas Effekt für QuantenmagneteWas den Spin zum Umklappen bringt

Der Einstein-de Haas Effekt zeigt, dass der Magnetismus auf den Drehimpuls von Elektronen zurückgeht, und gilt als makroskopischer Nachweis des Elektronenspins.

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Eine gelbe Lichtwelle (von links kommend) erfasst Atome im Siliciumoxid. Deren Elektronen (blau-rot) kommen ins Schwingen, nehmen also die Energie des Lichts auf. Am Ende des Zyklus haben sie die zusätzliche Energie wieder abgegeben.  Die Messung des zeitlichen Ablaufs des Lichtfeldes nach dessen Durchlauf durch das Silicium gewährt erstmals direkte Einblicke in die Attosekunden-schnelle Elektronenbewegungen, die Licht in einem Festkörper verursacht. (Grafik: Christian Hackenberger / MPQ)

AttosekundenphysikEin Schalter für die Lichtwellenelektronik

Lichtwellen könnten die Transistoren der Zukunft antreiben. Die elektromagnetischen Wellen des Lichts schwingen in einer milliardstel Sekunde rund eine Million Mal, also mit Petahertz-Frequenzen.

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Neutronenreaktor

AstrophysikKometeneis im Labor

Poröses Eis, wie es im Weltall überall zu finden ist, haben der Chemiker Thomas Lörting und sein Team näher unter die Lupe genommen. In der Physical Review Letters berichten die Forscher, wie sie das Eis beim Aufwärmen beobachtet haben.

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Berry-Krümmung

Neue Möglichkeiten für QuantencomputerAtome mit dem gewissen Twist

Gewisse Materialien wie Metalle leiten den Strom, andere, sogenannte Isolatoren wie Glas oder Keramik nicht. Nun ist es Forschern der Uni Hamburg gelungen, die zentrale Kenngröße der sogenannten „topologischen Quantenmaterialien“ zu vermessen.

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Spinströme

SpinströmeRiesengroß und ultraschnell

Mit einer neuen Methode der TU Wien lassen sich extrem starke Spinströme herstellen. Sie sind wichtig für die Spintronik, die unsere herkömmliche Elektronik ablösen könnte.

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Kohlenstoffmolekül

KohlenwasserstoffmoleküleKohlenwasserstoffmoleküle

Mit ultrakurzen Lichtblitzen ist es Forschern von LMU und MPQ gelungen, die Anordnung der Atome in Kohlenwasserstoffmolekülen zu manipulieren.

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Verschränkte Photonen

Verschränkte PhotonenQuantenphysik für das menschliche Auge sichtbar machen

Die Voraussagen der Quantenphysik sind durch unzählige Experimente bestätigt. Doch kein Mensch hat bisher den quantenphysikalischen Effekt der Verschränkung von Auge direkt beobachtet.

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Licht schaltet Licht

Schritt hin zum photonischen ComputerEin winziger Schalter für ein paar Lichtteilchen

Die Jediritter der Star Wars-Saga führen einen unmöglichen Kampf. Das liegt nicht an der Überlegenheit des feindlichen Imperiums, sondern an der Physik.

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Terahertz-Strahlung

AttosekundenphysikFilme aus dem Mikrokosmos

Münchner Physikern gelingt es, ultrakurze Elektronenpulse mit Terahertz-Strahlung unter Kontrolle zu bringen. Das eröffnet die Chance, selbst Elektronen in Bewegung sichtbar zu machen.

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