Ein Quantennetzwerk benötigt effiziente Schnittstellen, über die Information von Materie auf Licht und umgekehrt übertragen werden kann. Wie dieser Informationstransfer unter Ausnutzung eines kollektiven Quantenphänomens optimiert werden kann, zeigen Innsbrucker Physiker um Rainer Blatt und Tracy Northup nun in der Fachzeitschrift Physical Review Letters. (more…)
Wechselwirkung von Licht und Materie wird auf der Ebene einzelner Photonen kontrolliert
Einer Forschergruppe um den Juniordozenten Dr. Sebastian Slama vom Physikalischen Institut der Universität Tübingen ist es erstmals gelungen, die Fluoreszenz von ultrakalten Atomen gezielt in sogenannte Oberflächen-Plasmonen zu lenken. Als Plasmonen bezeichnen Physiker Lichtwellen, die sich auf einer metallischen Oberfläche ausbreiten – ähnlich wie Elektronen in einem Draht fließen. Ziel in der Quantenforschung sind winzige Systeme, in denen etwa die Wechselwirkungen von Licht und Materie auf der Ebene einzelner Lichtquanten, den Photonen, kontrolliert werden können. Aus solchen kontrollierten Systemen ergeben sich viele mögliche Anwendungen, wie zum Beispiel Schalter und Transistoren, die auf einem einzelnen Photon beruhen. (more…)
Nach einem grundlegenden Theorem der Quantenmechanik sind bestimmte Elektronen in ihrem Ort nicht eindeutig bestimmbar. Zwei Physikern der Universität Kassel ist nun gemeinsam mit Kollegen in einem Experiment der Beweis gelungen, dass sich diese Elektronen tatsächlich an zwei Orten gleichzeitig aufhalten.
„Vermutet hat man dieses für den Laien schwer verständliche Verhalten schon lange, aber hier ist es zum ersten Mal gelungen, dies experimentell nachzuweisen“, erläuterte Prof. Dr. Arno Ehresmann, Leiter des Fachgebiets „Funktionale dünne Schichten und Physik mit Synchrotronstrahlung“ an der Universität Kassel. „In umfangreichen Versuchen haben wir an Elektronen von Sauerstoff-Molekülen die zum Beweis dieser Aussage charakteristischen Oszillationen nachgewiesen.“ Dr. André Knie, Mitarbeiter am Fachgebiet und Geschäftsführer des LOEWE-Forschungs-Schwerpunkts „Elektronendynamik chiraler Systeme“, ergänzte: „Dieses Experiment legt einen Grundstein für das Verständnis der Quantenmechanik, die uns wie so oft mehr Fragen als Antworten gibt. Besonders die Dynamik der Elektronen ist ein Feld der Quantenmechanik, dass zwar schon seit 100 Jahren untersucht wird, aber immer wieder neue und verblüffende Einsichten in unsere Natur ermöglicht.“ Die Ergebnisse veröffentlichte die Gruppe jetzt im Fachjournal „Physical Review Letters“; beteiligt waren neben Ehresmann und Knie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Triest, Berlin (FU) und Riad sowie des Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft und des Deutschen Elektronen-Synchrotrons DESY. (more…)
ANN ARBOR — With precarious particles called polaritons that straddle the worlds of light and matter, University of Michigan researchers have demonstrated a new, practical and potentially more efficient way to make a coherent laser-like beam.
They have made what’s believed to be the first polariton laser that is fueled by electrical current as opposed to light, and also works at room temperature, rather than way below zero. (more…)
Berkeley Lab Researchers Resolve EGFR Activation Mystery
Researchers with Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) and the University of California (UC) Berkeley have provided important new details into the activation of the epidermal growth factor receptor (EGFR), a cell surface protein that has been strongly linked to a large number of cancers and is a major target of cancer therapies.
“The more we understand about EGFR and the complex molecular machinery involved in the growth and proliferation of cells, the closer we will be to developing new and more effective ways to cure and treat the many different forms of cancer,” says chemist Jay Groves, one of the leaders of this research. “Through a tour-de-force of quantitative biology techniques that included cutting edge time-resolved fluorescence spectroscopy in living cells, Nuclear Magnetic Resonance, and computational modeling, we’ve determined definitively how EGFR becomes activated through to its epidermal growth factor (EGF) ligand.” (more…)
University of Missouri’s Sergei Kopeikin may have solved the Pioneer anomaly
COLUMBIA, Mo. – Former President Bill Clinton recently expressed his support for interstellar travel at the 100 Year Spaceship Symposium, an international event advocating for human expansion into other star systems. Interstellar travel will depend upon extremely precise measurements of every factor involved in the mission. The knowledge of those factors may be improved by the solution a University of Missouri researcher found to a puzzle that has stumped astrophysicists for decades.
“The Pioneer spacecraft, two probes launched into space in the early 70s, seemed to violate the Newtonian law of gravity by decelerating anomalously as they traveled, but there was nothing in physics to explain why this happened,” said Sergei Kopeikin, professor of physics and astronomy in MU’s College of Arts and Science. “My study suggests that this so-called Pioneer anomaly was not anything strange. The confusion can be explained by the effect of the expansion of the universe on the movement of photons that make up light and radio waves.” (more…)
It’s morning, deep in the Amazon jungle. In the still air innumerable leaves glisten with moisture, and fog drifts through the trees. As the sun rises, clouds appear and float across the forest canopy … but where do they come from? Water vapor needs soluble particles to condense on. Airborne particles are the seeds of liquid droplets in fog, mist, and clouds.
To learn how aerosol particles form in the Amazon, Mary Gilles of the Chemical Sciences Division at the U.S. Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) and David Kilcoyne of the Lab’s Advanced Light Source (ALS) worked with Christopher Pöhlker of Germany’s Max Planck Institute for Chemistry (MPIC) as part of an international team of scientists led by MPIC’s Meinrat Andreae and Ulrich Pöschl. They analyzed samples of naturally formed aerosols collected above the forest floor, deep in the rainforest. (more…)
Greg Landsberg, professor of physics at Brown, is the physics coordinator for the Compact Muon Solenoid (CMS) at CERN in Switzerland, part of a Brown team that includes professors David Cutts, Ultich Heintz, and Meenakshi Narain. The giant instrument’s primary mission is finding the Higgs boson, a particle whose existence would confirm the best guess physicists have made about why things have mass.
On July 4, Landsberg and his colleagues will reveal the latest results of their search. Anything could happen when Greg Landsberg and, including an announcement that the Higgs has been found or that it has been ruled out, sending theorists back to the whiteboard. Landsberg spoke by Skype with science news officer David Orenstein on June 26 as CERN physicists were preparing for their press conference. (more…)
