Freitag, 15. November 2024

Vielfältige Quanten

 
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Spektrum Spezial Physik - Mathematik - Technik
4/2024

Spektrum Spezial Physik - Mathematik - Technik 4/2024 Cover

Vielfältige Quanten


Auszug aus dieser Ausgabe

Unendlichkeit
Ecalle-Theorie

Ein Eigenbrötler besiegt die Unendlichkeit

In der Teilchenphysik führt jede Berechnung ins Unendliche, deshalb ist man auf Näherungen angewiesen. Ein kaum bekannter Ansatz könnte nun präzise Vorhersagen liefern.

Quantenphysik

Ein Doppelspalt in der Zeit

Wenn sich Licht durch einen Doppelspalt quetscht, entsteht ein Interferenzmuster, was den Wellencharakter verdeutlicht. Physiker haben das Experiment nun mit zeitlich statt räumlich getrennten ...

Illustration: Ausschnitt einer Sanduhr in starken Farben
Unitarität

Ein neues Konzept der Zeit

Die Vergangenheit und die Zukunft sind in der Quantenmechanik eng miteinander verknüpft. Vielleicht zu eng.

Wurzeln aus negativen Zahlen heben ein Haus
Quantentheorie

Die Realität imaginärer Zahlen

Wurzeln aus negativen Zahlen sind beim Rechnen hilfreich. Aber sind sie real? Aktuelle Experimente deuten darauf hin, dass sie unverzichtbar für die Quantentheorie sind.

Illustration eines abstrakten, leuchtenden Gebildes entlang einer horizontalen Achse
Weltformel

Quanten waren gestern

Seit 100 Jahren suchen Physiker nach einer Quantentheorie der Schwerkraft. Doch vielleicht kann die Gravitation in einer Weltformel so bleiben, wie sie ist – zumindest fast.

Der Spektrum-Schriftzug geschrieben mit kalten Neutralatomen
Computer

Wettkampf der Qubits

Supraleitende Schaltkreise, neutrale Atome oder Ionenfallen – es gibt viele verschiedene Ansätze, Qubits zu realisieren. Ein Überblick über die aktuellen Favoriten.

Ein geöffneter Tresor
Kryptografie

Das Rennen um quantensichere Verschlüsselungen

Wenn leistungsfähige Quantencomputer auf den Markt kommen, können sie heute verschlüsselte Daten knacken. Wie wird Kryptografie in Zukunft aussehen?

Ein erleuchteter Schlüssel, wie ein Atom von Elektronen umwabert, vor aus Zahlen bestehendem Hintergeundwie ein Ato
Quantenkryptografie

Spielerisch sichere Verschlüsselungen

Die Quantenphysik bietet einen Weg, Nachrichten sicher zu verschlüsseln – in der Praxis ergeben sich trotzdem Sicherheitslücken. Ein neues Verfahren kann diese nun schließen.


Weitere Neuerscheinungen

46/2024 Klimakonferenz in Trumps Schatten

Am 11. November begann die 29. Klimakonferenz der Vereinten Nationen (COP29). Angesichts steigender CO₂-Emissionen und erschöpfter natürlicher Puffer wie Wälder und Ozeane steht die Weltgemeinschaft vor großen ...

1/2025 Stress im Ohr – Wie Tinnitus entsteht und Naturklänge uns entspannen

Die neuesten Ansätze zur Therapie von Tinnitus und warum die Klänge von Vogelgezwitscher, plätscherndem Wasser und Blätterrauschen wie eine Antistresskur auf uns wirken. Außerdem in »Spektrum Gesundheit«: Impfung gegen ...

45/2024 Sucht - Abhängigkeit im Alltag

Eine Sucht entsteht nicht nur bei harten Drogen. Unterschiedlichste Mittel und sogar Verhaltensweisen können abhängig machen. Hierzu zählen das Online-Glücksspiel, Sport und auch die sozialen Medien. Bei der Abhängigkeit ...

45/2024 Wie das Immunsystem wieder normal werden könnte

Neue Hoffnung bei Autoimmunkrankheiten: Erfahren Sie in unserem Artikel, wie innovative Behandlungsansätze das Immunsystem wieder normalisieren könnten. Plus: Warum gehen Wahlen oft knapp aus? Einblicke in die Mathematik ...

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