| Seit mehr als 90 Jahren fußt die Teilchenphysik auf Quantenfeldtheorien, allerdings bereitet der Ansatz Fachleuten viele Probleme. Welche ausgeklügelten Tricks haben Fachleute entwickelt, um diesen Problemen zu entgehen? Woraus besteht die Raumzeit? In neuen Experimenten wollen Physiker die Energiedichte des Vakuums vermessen oder auch die Zeit messen, die ein Teilchen für extrem kurze Strecken braucht. Daneben werden Quasiteilchen, Qubits sowie Quantencomputer und Quanteninternet als mögliche Anwendungen der Quantenphysik vorgestellt.
Das Heft enthält eine Zusammenfassung von aktuellen Artikeln aus »Spektrum der Wissenschaft« aus dem Themenbereich Quantenphysik zusammen.
(18. November 2022)
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Auszug aus dieser Ausgabe | Fundamente Feldtheorien: Die Grundkräfte der Welt Seit mehr als 90 Jahren fußt die Teilchenphysik auf Quantenfeldtheorien. Allerdings bereitet der Ansatz viele Probleme. | Fundamente Topografie: Stachelige Oberflächen für die Schwerkraft Ein Modell der Quantengravitation in zwei Dimensionen schien mathematisch fragwürdig. Ein Beweis bestätigt nun die Ergebnisse. | Fundamente Quantengravitation: Woraus besteht die Raumzeit? Raum und Zeit könnten aus Bausteinen hervorgehen, die von ganz anderer Art sind als die bekannten Teilchen und Wechselwirkungen. | Experimente Schwerkraft: Eine Waage für das Vakuum Verschiedene Berechnungen zur Energiedichte des Nichts liegen dramatisch auseinander. Ein Experiment soll jetzt präzise Messwerte liefern. | Experimente Atomphysik: Raumzeit im Labor Theoretische Konstrukte zur Quantengravitation sollen sich mit kalten Atomen und deren Wechselwirkungen in die Realität übersetzen lassen. | Experimente Zeitmessung: Stoppuhr für die Quantenwelt Untersuchungen dazu, wie lange ein Teilchen für eine kurze Strecke benötigt, könnten die gängige Sichtweise der Quantenmechanik erschüttern. | Anwendungen Quasiteilchen: Topologische Quantencomputer Eine besondere Art von Qubit könnte den Weg zu einem universellen Quantencomputer ebnen. Doch existiert eine solche Informationseinheit überhaupt? | Anwendungen Qubits: Gegen den Quantenfehlerteufel Quantencomputer sind extrem störungsanfällig. Ausgeklügelte Techniken sollen die Fehler schneller beheben, als sie sich ansammeln können. | Anwendungen Fernwirkungen: Erste Schritte zum Quanteninternet Die Gesetze der Quantenmechanik lassen seltsamste Vorgänge zu. Ein kompliziertes Netzwerk könnte unerwartete Phänomene hervorbringen. | |
| Mangel an Trinkwasser bedroht immer mehr Regionen der Welt. Daher sollen Entsalzungsanlagen für Nachschub aus den Ozeanen sorgen – ein umweltschädliches und energieaufwändiges Unterfangen. Doch neue Technologien helfen, ... | Vor über 20 Jahren wurden die ersten Entwürfe der Humangenomsequenz veröffentlicht. Doch verstanden ist das menschliche Erbgut noch lange nicht. |
| Ängste, Psychosen, Traumata • Borderline: Welche Rolle spielt die Kindheit? • Multiple Persönlichkeit: Wenn das Ich zersplittert • Schizophrenie: Die Wurzeln des Wahns | Auf der UN-Klimakonferenz wird gerade die Zukunft der Erde verhandelt. Wir zeigen, welche Zahlen ein wenig Grund zur Hoffnung geben. Außerdem blicken wir zu diesem Anlass in die Vergangenheit der Erde: An Eisbohrkernen ... |
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