Ein internationales Forschungsteam unter Leitung unseres Instituts für Angewandte Physik hat eine mikroskopisch kleine Quelle zur Erzeugung verschränkter Photonenpaare entwickelt. Verschränkte Photonen sind Lichtteilchen mit einer quantenmechanischen Eigenschaft, die immer bei den verschränkten Teilchen identisch ist. Das heißt: Wird diese Eigenschaft in einem Teilchen verändert, ändert sie sich auch in dem anderen – egal wie weit die Teilchen voneinander entfernt sind. Das Team um den Doktoranden Maximilian Weißflog stellt nun im Fachmagazin "Nature" einen Mikro-Kristall vor, der solche verschränkten Photonenpaare erzeugt, wenn er mit einem Laser angeregt wird. Damit könnte in Zukunft die Quantenkommunikation in Mobilgeräten eingesetzt werden, was völlig neue Arten der Verschlüsselung erlaubt: Informationen können in verschränkten Photonenpaaren codiert und verschickt werden, wobei nur ein Teil der Paare versendet wird und der andere Teil beim Absender bleibt. Werden die übertragenen Photonen während des Versands durch Dritte manipuliert, lässt sich dies anhand der beim Absender verbliebenen Photonen direkt beobachten, die sich durch die Verschränkung ebenfalls ändern. Mehr über die mögliche Anwendung in der Quantenoptik 👉 https://lnkd.in/gKD56tmv #UniJena #IAPJena #Photonik #Quantenkommunikation #Verschränkung
Beitrag von Friedrich-Schiller-Universität Jena
Relevantere Beiträge
-
Um unser wissenschaftliches Verständnis zu erweitern, müssen wir oft so nah wie möglich an das Geschehen herankommen. Jetzt haben Forscher aus Japan das Verhalten von #Azopolymerfilmen im #Nanobereich beobachtet, während sie diese mit #Laserlicht auslösten. Forscher kombinieren Hochgeschwindigkeits-Atomkraftmikroskopie mit einer Laserlichtquelle: https://lnkd.in/euc5TSm3 Osaka University, Feng-Yueh Chan, Yasushi Inouye, Prabhat Verma
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
-
Von OLED-TVs bis zu Solarzellen auf dem Dach – viele elektronische Geräte aus unserem Alltag erfüllen ihre Funktionen, indem Licht und die Materialien von Halbleitern in Wechselwirkung treten. Eine neuartige Klasse solcher Halbleiter basiert auf organischen Molekülen, die größtenteils aus Kohlenstoff aufgebaut sind. Die Wirkungsweise der organischen Halbleiter wird maßgeblich bestimmt durch ihr Verhalten in den ersten Augenblicken, nachdem Licht Elektronen anregt und sich sogenannte Exzitonen bilden. Forschende der Universitäten Göttingen, Graz, Kaiserslautern-Landau und Grenoble-Alpes haben erstmals sehr schnell und sehr präzise – in 0,000000000000001 Sekunden und auf 0,000000001 Meter genau – Bilder von solchen Exzitonen aufgenommen. Die Einblicke sind entscheidend, um effizientere Materialien mit organischen Halbleitern zu entwickeln. https://lnkd.in/ehh7UG4D Georg-August-Universität Göttingen, Universität Graz, Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU), Université Grenoble Alpes, Wiebke Bennecke, Peter Puschnig, Andreas Windischbacher, David Schmitt, Ralf Hemm, Daniel Steil, Marcel Reutzel
Mit Spektroskopie und Theorie Licht ins Elektronenmeer von Halbleitern gebracht
chemie.de
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
-
#FISFreitag: IBC Willkommen zu unserem FIS-Freitag, wo wir herausragende #Forschungsinfrastrukturen (#FIS) beleuchten, die im Rahmen des #ErUM-Programms (Erforschung von #Universum und #Materie) unterstützt werden. Heute im Spotlight: das Ionenstrahlzentrum „Ion Beam Center“ (#IBC). 🌟 Was macht das IBC so besonders? Das #Ionenstrahlzentrum IBC am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), bietet hochmoderne Technologien zur Erzeugung und Nutzung von #Ionenstrahlen, die präzise und innovative Untersuchungen ermöglichen. Diese Infrastruktur eröffnet weitreichende Anwendungen in #Wissenschaft und #Industrie, von der Verbesserung von Materialien bis hin zur Analyse biologischer Wechselwirkungen. Besonders bemerkenswert ist dabei, dass etwa die Hälfte der Strahlzeit an die #Wirtschaft geht! 🔬 Was erforscht das IBC? Am IBC werden innovative Techniken in den Bereichen #Materialforschung, Halbleitertechnologie und Umwelt- und #Klimaforschung entwickelt. Im Bereich der Materialforschung beispielsweise ermöglicht die gezielte Ionenbestrahlung die Modifikation und Verbesserung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Materialien, wodurch neue, leistungsfähigere Werkstoffe geschaffen werden können. In der #Halbleitertechnologie wird die Ionenstrahltechnik zur Optimierung von Halbleitermaterialien und -Komponenten eingesetzt, was zur Entwicklung fortschrittlicher elektronischer Bauteile, wie beispielsweise Kamerasensoren, führt. 🌱 Aktuelle ErUM-Projektförderung am IBC Mit dem Verbundvorhaben ELISE@IBC fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung die Erweiterung der Beschleuniger-Massenspektrometrie. Diese Methode dient der Bestimmung von Isotopenverhältnissen und ist somit in vielen Forschungsbereichen gefragt: Archäologie, Geologie, #Astrophysik, Medizin. Durch die geplante Instrumentierung sollen in Zukunft weitere #Radioisotope für Messungen zugänglich werden - weltweit ist dies bisher nur in wenigen Einrichtungen möglich. 🔗 Mehr erfahren Weitere spannende Infos zum IBC unter: https://lnkd.in/eT3gcEXi
IBC – Materialien mit ultraschnellen Ionen bearbeiten
fis-landschaft.de
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
-
🧠 Bereit für ein neues Quäntchen Wissen? 🔦 Anders als Laser, die Licht im sichtbaren Spektrum emittieren, bietet der Quantenkaskadenlaser die Möglichkeit, Infrarotlicht (> 2500 nm) zu erzeugen. Die Funktion lässt sich nur quantenmechanisch verstehen und kann für die Detektion von Gasen und Molekülen verwendet werden. ⚛ Ein Quantenkaskadenlaser ist aus einer Reihe von Schichten aus Halbleitermaterial aufgebaut, die genau aufeinander abgestimmt sein müssen, damit sich eine Art Treppenstruktur aus Energieniveaus ergibt. Diese Struktur kann ein Elektron Stufe für Stufe herabfallen und sendet jedes Mal ein Photon aus. Der Quantenkaskadenlaser ergibt sich somit aus mehreren Erkenntnissen der Quantenmechanik: 1️⃣ Zum einen müssen die Schichten exakte Dicken und Materialzusammensetzungen aufweisen, um die gewünschten Energieniveaus zu erhalten. 2️⃣ Zum anderen ergibt sich erst aus der Quantenmechanik, dass die Elektronen durch „dünne“ Schichten hindurchtunneln können und somit eine ganze Kaskade an Photonen derselben Wellenlänge erzeugen können. 💡 Die Idee solch eines Lasers wurde zunächst von Kazarinov und Suris 1971 vorgeschlagen und schließlich 1994 in den Bell Laboratorien demonstriert. Die Lichtemission im mittleren Infrarot ist für Anwendungen wie die Spurengasanalyse, oder die Freistrahlkommunikation geeignet. #QuäntchenWissen #Laser #Quantentechnologien Bild: © VDI Technologiezentrum GmbH
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
-
Ein Team der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat eine bahnbrechende Mikro-Linse entwickelt, deren Lichtbrechung sich bei Gaseinwirkung verändert. Die Ergebnisse wurden in Nature Communications veröffentlicht. Die nur wenige Millimeter große optische Linse besteht aus einem innovativen Hybridglasmaterial mit einem dreidimensionalen Molekülgitter. Dieses einzigartige Material ermöglicht es der Linse, ihre Lichtbrechungseigenschaften zu ändern, wenn Gas absorbiert wird. Prof. Lothar Wondraczek erklärt: "Mit Unterstützung der Carl-Zeiss-Stiftung entwickeln wir multiresponsive Materialien. Die Linse bricht Licht je nach Gasabsorption unterschiedlich stark." Das Team um Doktorandin Oksana Smirvona und Dr. Alexander Knebel entwickelte einen speziellen Syntheseprozess und eine neuartige Formgebungsmethode für das empfindliche Material. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Innovation sind vielfältig. Sie reichen von logischen Schaltungen über effiziente Sensorik bis hin zu Gastrennung mit optischer Rückmeldung. Diese Technologie könnte Messverfahren in Zukunft effizienter, platzsparender und "intelligenter" gestalten. Diese Entwicklung markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Nanotechnologie und Optik und unterstreicht die Spitzenforschung an der Universität Jena. #Forschung #Optik #Nanotechnologie #UniJena Dieser Beitrag beinhaltet Zitate und Inhalte aus einer am 26.06.2024 der Universität Jena veröffentlichten Meldung. Diese Nachrichtenmeldung im Original finden Sie hier: https://lnkd.in/eCt-kXem
Eine optische Linse, die Gas spürt
uni-jena.de
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
-
Warum schillern #Schmetterlingsflügel eigentlich in so intensiven #Farben? 🦋 Es sind nicht etwa Farbpigmente, sondern #photonischeKristalle, die dieses faszinierende Farbspiel erzeugen. Ihre periodische #Nanostruktur lässt das #Licht bestimmter #Wellenlängen passieren und reflektieren andere, wodurch die transparenten Flügelschuppen strahlend bunt erscheinen. Mit Hilfe von DNA-Origami haben #LMU-Forschende um den Physiker Tim Liedl nun ein #Diamantgitter mit einer Periodizität von Hunderten von #Nanometern gebaut. Mit dieser Methode haben sie einen neuen Ansatz zur Herstellung von #Halbleitern für sichtbares Licht geschaffen. Die neuen photonischen Kristalle könnten eine wichtige Rolle für Anwendungen in der #Datenverarbeitung, der #Energiegewinnung und der #Quantentechnologie spielen. Erfahre mehr im aktuellen LMU Newsroom Artikel: #Forschung #Physik #DNA #Experimentalphysik #lmumuenchen https://lnkd.in/d9pFxTFW
Diamantglitter: Farbenspiel mit künstlichen DNA-Kristallen
lmu.de
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
-
Einzelne Atome sind sehr empfindlich: Jede Interaktion mit der Umgebung kann Änderungen hervorrufen und in #Quantentechnologien zu Fehlern führen. Diese bemerkenswerte Empfindlichkeit quantenmechanischer Systeme gegenüber Umweltfaktoren kann aber auch ein Vorteil sein. Durch die Empfindlichkeit können #Quantensensoren konventionelle #Sensoren in der Präzision übertreffen, beispielsweise bei der Messung magnetischer Felder oder der Gravitation. Die empfindlichen quantenmechanischen Eigenschaften, die für die Sensorik benötigt werden, können durch Rauschen überdeckt werden. In einer neuen Arbeit stellt ein Team um Christian Roos vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck gemeinsam mit Partnern in Israel und den USA eine Methode vor, wie die Quanteninformationen mithilfe der „Korrelationsspektroskopie“ wieder zugänglich gemacht werden können. „Die Schlüsselidee ist hier, dass wir nicht nur einen einzelnen Sensor verwenden, sondern ein Netzwerk von bis zu 91 Sensoren, die jeweils aus einem einzelnen Atom bestehen“, schildert Helene Hainzer, die Erstautorin der Arbeit. „Da das Rauschen alle Sensoren gleichermaßen betrifft, können wir durch die Analyse gleichzeitiger Änderungen in den Zuständen aller Sensoren das Umweltrauschen effektiv herausrechnen und die zu messenden Informationen wiederherstellen. Dies ermöglicht es uns, Variationen des magnetischen Feldes in der Umgebung präzise zu messen, sowie den Abstand zwischen den Quantensensoren zu bestimmen.“ Mehr dazu hier: https://lnkd.in/drgCvKnU Austrian Science Fund FWF European Research Council (ERC)
Netzwerk von Quantensensoren steigert Präzision – Universität Innsbruck
uibk.ac.at
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
-
🔦 Wissenschaftler*innen der Uni Paderborn haben eine neue Methode angewandt, um die Charakteristika von optischen, also auf Licht basierenden, Quantenzuständen zu ermitteln. Durch den besonderen Versuchsaufbau eröffnen sie neue Möglichkeiten in der Quanteninformationsverarbeitung. 💡 Dafür nutzen sie erstmals sogenannte supraleitende Nanodraht-Einzelphotonendetektoren – die aktuell schnellsten Gerätschaften für die Photonenzählung. Die Fähigkeit, optische Quantenzustände zu charakterisieren, macht das Verfahren zu einem wesentlichen Werkzeug für die Quanteninformationsverarbeitung. Genaue Kenntnisse der Charakteristika sind z. B. für den Einsatz in Quantencomputern von Bedeutung. ➡️ Die Ergebnisse wurden jetzt vom Fachmagazin Optica veröffentlicht. Mehr Informationen erhalten Sie hier: go.upb.de/SNSPD #UniPaderborn #Quanten #Photonen #Quanteninformationsverarbeitung #Forschung
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
-
🔬🌐 Fortschritt in der Materialwissenschaft: Eine neue Studie, geleitet von Prof. Dr. Catherine Dubourdieu (Helmholtz-Zentrum Berlin und Helmholtz Information), zeigt signifikante Erkenntnisse über #Hafniumoxid-Dünnschichten auf. 💡 #Hafniumoxid, ein wesentliches Material in der #Mikroelektronik, weist ungewöhnliche ferro- und piezoelektrische Eigenschaften auf, die bedeutende Implikationen für die Informationsforschung haben könnten. Laut der Studie ist es möglich, die #Piezoelektrizität in Hf0,5Zr0,5O2-Dünnschichten durch Anwendung elektrischer Felder dynamisch zu modifizieren, was neue technologische Anwendungsfelder erschließt. 🔄 Ein weiteres bemerkenswertes Ergebnis ist die Vorzeichenumkehr des piezoelektrischen Effekts im gesamten Bereich eines Kondensators unter einem elektrischen Wechselfeld, was zuvor in der Materialwissenschaft als unerreichbar galt. 🌱 Diese Entdeckungen bieten faszinierende Optionen für die Entwicklung von Bauelementen mit elektromechanischen Funktionalitäten ohne die herkömmliche Einschränkung durch Piezoelektrizität, was unser Verständnis von Ferroelektrizität und deren Anwendung in der #Mikroelektronik und #Informationstechnologie tiefgreifend verändert. 🎉 Die internationale Kollaboration und die Anwendung von #Piezokraftmikroskopie (PFM) spielten eine Schlüsselrolle bei diesen Entdeckungen, die nicht nur die theoretische Landschaft bereichern, sondern auch praktische Anwendungen in der Technologie einen großen Schritt voranbringen. 🔗 Entdecken Sie die faszinierenden Erkenntnisse über #Hafniumoxid-Dünnschichten und ihre Anwendung in der Mikroelektronik und Informationsforschung. Lesen Sie den vollständigen Artikel (https://lnkd.in/eQZTXzSs) und folgen Sie uns auf unserem Blog von Helmholtz Information (https://lnkd.in/e73ZnQ3E).
Unkonventionelle Piezoelektrizität in ferroelektrischem Hafnium
helmholtz-berlin.de
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
-
𝗦𝘁ö𝗿𝘂𝗻𝗴 𝗲𝗿𝗹𝗲𝗶𝗰𝗵𝘁𝗲𝗿𝘁 𝗨𝗻𝘁𝗲𝗿𝘀𝘂𝗰𝗵𝘂𝗻𝗴 𝘃𝗼𝗻 „𝗦𝘂𝗽𝗲𝗿-𝗣𝗵𝗼𝘁𝗼𝗻𝗲𝗻“: Unter bestimmten Bedingungen können Tausende von Lichtteilchen zu einer Art „Super-Photon“ verschmelzen. In der Physik spricht man auch von einem photonischen Bose-Einstein-Kondensat. Forscher der Universität Bonn konnten nun zeigen, dass dieser exotische Zustand einem fundamentalen physikalischen Gesetz gehorcht. Damit ist es möglich, aus kontrollierbar erhobenen Messdaten verborgene Eigenschaften von photonischen Bose-Einstein-Kondensaten abzuleiten. Die Studie ist nun in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen. 𝗠𝗲𝘀𝘀𝘃𝗲𝗿𝗳𝗮𝗵𝗿𝗲𝗻 𝗲𝗿𝗹𝗮𝘂𝗯𝘁 𝗥ü𝗰𝗸𝘀𝗰𝗵𝗹ü𝘀𝘀𝗲 𝗮𝘂𝗳 𝘀𝗰𝗵𝘄𝗲𝗿 𝘇𝘂𝗴ä𝗻𝗴𝗹𝗶𝗰𝗵𝗲 𝗘𝗶𝗴𝗲𝗻𝘀𝗰𝗵𝗮𝗳𝘁𝗲𝗻: https://lnkd.in/eRwRsDYJ Alexander Sazhin, Vladimir Gladilin, Andris Erglis, Julian Schmitt
Störung erleichtert Untersuchung von „Super-Photonen“
chemie.de
Zum Anzeigen oder Hinzufügen von Kommentaren einloggen
43.517 Follower:innen
Schulleiter bei Georgius-Agricola-Gymnasium
3 MonateWerde es im Hinterkopf behalten