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Quantentunnelzeit gemessen

05.04.2019

Wenn Sie einen Ball gegen eine Wand schlagen, springt er in die entgegengesetzte Richtung, in Übereinstimmung mit allen Regeln der klassischen Physik. Aber die Welt der Quantenphysik ist viel mysteriöser und unvorhersehbarer, wenn wir statt einer Kugel ein Quantenteilchen nehmen, kann es dank eines Phänomens namens Quantentunneln plötzlich auf der anderen Seite der Wand erscheinen. Trotz der Tatsache, dass dieses Phänomen ziemlich gut untersucht wurde und für praktische Zwecke weit verbreitet ist, gelang es erst kürzlich einer Gruppe von Physikern, die Zeit zu messen, die für die „Teleportation“ eines Teilchens von einem Ort zum anderen benötigt wird.

Das Phänomen des Quantentunnelns wird in Elektronenmikroskopen, Dioden, Transistoren und einigen anderen elektronischen Komponenten verwendet. Dieses Phänomen ist für den spontanen Zerfall radioaktiver Elemente verantwortlich. Mit Hilfe des Quantentunnelns verlassen die Teilchen, aus denen die Atomkerne radioaktiver Elemente bestehen, die Grenzen dieser Kerne.

Trotz des recht hohen Kenntnisstandes über das Phänomen des Quantentunnelns wussten die Wissenschaftler bis vor kurzem nicht genau, wie lange der Prozess des Teilchenübergangs durch die Barriere dauert. Einige der Wissenschaftler gingen davon aus, dass das Tunneln augenblicklich erfolgte, aber dies bedeutet wiederum, dass sich das Teilchen schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und zu einem Ursache-Wirkungs-Verletzer werden kann.

Um die Zeit des Quantentunnelns zu messen, haben Forscher der Griffith University und der Australian National University das Licht eines leistungsstarken Lasers, der 1000 Pulse pro Sekunde aussendet, an Wasserstoffatomen „zerlegt“. Damit sollten laut Wissenschaftlern die richtigen Bedingungen geschaffen worden sein, unter denen das Elektron aus dem Atom „ausbrechen“ kann, und es möglich machen, die Tunnelzeit zu messen.

Als Ergebnis der Experimente erhielten die Wissenschaftler entmutigende Ergebnisse. Sehr wahrscheinlich tritt Quantentunneln fast augenblicklich auf und dauert weniger als 1.8 Attosekunden (ein Milliardstel einer Milliardstel Sekunde).

Eine interessante Tatsache ist, dass dies nicht der erste Versuch ist, die Quantentunnelzeit zu messen. Im Jahr 2017 fanden Forscher des Max-Planck-Instituts, Deutschland, unter Verwendung von Krypton- und Argonatomen heraus, dass es etwa 180 Attosekunden Zeit dauert, bis Teilchen tunneln. Wissenschaftler glauben jedoch, dass die Ergebnisse früherer Experimente aufgrund ihrer Komplexität, die mit der Verwendung komplexerer Atome als Wasserstoffatome verbunden ist, die nur ein Elektron haben, Fehler aufweisen könnten.

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Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Google Stadia 18.07.2019

Mit der Veröffentlichung des Google Stadia-Projekts plant der Konzern, eine Art Netflix für Videospiele zu schaffen. In der App werden Spiele mit der höchsten Auflösung von 4K, Ultra HD, High Dynamic Range (HDR) und 60 Bildern pro Sekunde auf das Gerät des Benutzers gestreamt. In der Regel benötigen Sie keinen teuren High-End-Computer oder Spielkonsole mehr. Für die Zukunft verspricht Google Stadia 8K-Auflösung und über 120+ FPS.

Da Spiele nicht auf Ihr eigenes Gerät heruntergeladen werden müssen, müssen Sie sich keine Gedanken über Speicher, Installation, Updates oder Patches machen.

Google Stadia wird auch in die YouTube-Plattform integriert, was das Streamen von Spielen erleichtert. Darüber hinaus werden zusätzliche Funktionen wie Crowd Play verfügbar sein, mit denen Sie sich direkt mit Live-Streamern verbinden können.

Im November 2019 startet Google Google Stadia in 14 Ländern. Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung bietet der Dienst angemessene Preise und eine hervorragende Auswahl an Spielen. Die gute Nachricht ist, dass viele Google Stadia-Funktionen auf der Stadia Base-Ebene kostenlos verwendet werden können, wobei einige Spiele separat erworben werden müssen.

Um mehr Funktionen zu erhalten, benötigen Sie die kostenpflichtige Version von Stadia Pro, die 9,99 $ pro Monat kostet. In diesem Fall werden Spiele aus der Stadia-Datenbank auf Abonnementbasis verfügbar sein. Außerdem erhältst du mit Stadia Pro eine Auflösung von bis zu 4K und 5.1 Surround Sound.

Google Stadia: Veröffentlichung, Preis und verfügbare Spiele Unter den interessanten Veröffentlichungen: Die limitierte Stadia Founder's Edition für 129 US-Dollar, die bereits vorbestellt werden kann. Es enthält den Stadia-Controller, Chromecast Ultra, drei Monate Stadia Pro-Zugriff für Sie und drei weitere Monate zum Verschenken. Außerdem können Sie mit dem Kauf der Founder's Edition Ihren exklusiven Gamertag vor allen anderen auswählen.

Google Stadia wurde entwickelt, um auf fast jedem Gerät ohne Qualitätseinbußen zu funktionieren. Das Wichtigste ist eine stabile Internetverbindung. Bei 29 Mbit/s können Sie bereits Spiele mit 1080p Full HD und 60 FPS spielen. 4K-Auflösung wird bereits ab 30 Mbit/s möglich. Natürlich können Sie auch einen Dienst mit einer langsamen Verbindung nutzen. In diesem Fall wird die Auflösung beispielsweise auf 720p reduziert.

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