​​​​​Erstes Video eines Zeitkristalls
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Weltpremiere: Physiker haben erstmals einen Zeitkristall auf Video gebannt – einen Materiezustand, der räumlich und zeitlich periodisch geordnet ist․ Möglich wurde dies, weil der Zeitkristall anders als seine Vorgänger mehrere Mikrometer groß war und bei Raumtemperatur „tickte“․ Solche makroskopischen Zeitkristalle könnte künftig ganz neue Forschungs- und Anwendungsmöglichkeiten bieten, wie die Forscher erklären․ Normale Kristalle sind․․․

​​​​​Wärmekraftmaschine im Atom-Maßstab
#Technik #Atom #Atomkollision #Energiezustand #Motor #Ottomotor #Physik #QuantenMaßstab #Quantenmotor #Spin #Wärmeenergie #Wärmekraftmaschine

Atomarer Ottomotor: Physiker haben einzelne Atome zu winzigen Wärmekraftmaschinen gemacht – Motoren im Atomformat․ Statt eines Kolbens bewegt die aufgenommene Wärmeenergie bei diesen Atomen den Spin und klappt ihn um․ Das Besondere daran: Dieser Otto-Kreisprozess im Quantenmaßstab ist effizient, kontrollierbar und gegenüber Fluktuationen erstaunlich leistungsstabil, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature Communications“ berichten․ Ob Verbrennungsmotor․․․

​​​​​Quantenkristall als Dunkle-Materie-Detektor
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Subtile Vibrationen: Forscher wollen die Teilchen der Dunklen Materie mit einer neuen Art von Detektor aufspüren – einem Quantenkristall․ Dieser besteht aus 150 nebeneinander liegenden Beryllium-Ionen, deren Spins quantenphysikalisch miteinander verschränkt sind․ Dieser zweidimensionale Quantenkristall reagiert schon auf winzigste mechanische und elektrische Schwingungen und könnte so den Effekt von Axionen, dunklen Photonen und anderen Kandidaten․․․

​​​​​Schnappschuss aus der Quantenwelt
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Wissenschaftler haben eine neue Spektroskopie-Methode zur Bestimmung des Elektronen-Spins in Molekülen vorgestellt․ Sie können dadurch insbesondere den zeitlichen Verlauf der Spins unter Einfluss eines Magnetfeldes darstellen – quasi den „Quantenpuls“ der Elektronen․ Die Forscher nutzen dafür zwei zeitversetzte Laser-Pulse, wie sie im Fachmagazin „Science“ berichten․ Sie erhoffen sich, mithilfe dieser Technik neue Erkenntnisse zur Spin-Oszillation․․․

​​​​​Vor 100 Jahren: Das Stern-Gerlach-Experiment
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Vor genau 100 Jahren – in der Nacht vom 7․ auf den 8․ Februar 1922 – gelang zwei deutschen Physikern ein bahnbrechender Nachweis․ Erstmals konnten Otto Stern und Walther Gerlach belegen, dass die Drehimpulse von Atomen keine beliebigen Richtungen einnehmen, sondern nur diskrete, klar abgrenzbare Ausrichtungen haben können․ Diese der klassischen Physik widersprechende Richtungsquantelung ist․․․

​​​​​Rätsel um starke Kernkraft
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Unerwartete Diskrepanz: Bei der Kollision von Goldkernen in einem US-Teilchenbeschleuniger haben Physiker eine überraschende Abweichung im Teilchenverhalten entdeckt․ Denn die dabei erzeugten Phi-Mesonen, Teilchen aus einem Strange-Quark und einem Strange-Antiquark, zeigten eine signifikante Präferenz für eine bestimmte Spinrichtung․ Diese ist jedoch nicht durch konventionelle Mechanismen erklärbar, so die Forschenden in „Nature“․ Sie vermuten lokale Fluktuationen․․․

​​​​​Graphen für Quantenbits der Zukunft
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Neue Art von Qubits: Doppellagiges Graphen könnte das Rechnermaterial der Zukunft werden․ Denn dieses Material erzeugt Quantenpunkte aus nahezu perfekt symmetrischen Paaren von Elektronen und Löchern, wie Physiker jetzt ermittelt haben․ Demnach sind diese Doppel-Quantenpunkte besonders robust gegen Störungen und gut auslesbar – was sie zu vielversprechenden Kandidaten für Halbleiter-Qubits in künftigen Quantencomputern macht, wie․․․

​​​​​Ungleiche Quarks im Proton
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Materie-Bausteine im Visier: Physiker haben die Unterschiede in Verteilung und Verhalten der beiden Quark-Sorten im Proton präzisiert․ Ihre auf Berechnungen beruhende Kartierung enthüllt, dass der Impuls des Up-Quarks symmetrischer und auf kleinerem Raum konzentriert ist beim Down-Quark․ Auch beim Einfluss auf den Spin des Protons gibt es subtile Unterschiede․ Diese Daten geben damit wertvolle Einblicke․․․