ETH-News

Die ETH-Professorin Yiwen Chu untersucht, wie sich Quantenzust?nde auf immer gr?ssere Objekte ¨¹bertragen lassen. Das soll helfen, neue physikalische Erkenntnisse zu gewinnen und effizientere Technologien zu entwickeln. F¨¹r ihre herausragende Forschung erh?lt sie den Latsis-Preis der ETH Z¨¹rich.

An der ETH Z¨¹rich haben Forschende einen Laser entwickelt, der die bislang st?rksten ultrakurzen Laserpulse erzeugt. Solche Hochleistungs-Pulse k?nnen in Zukunft f¨¹r Pr?zisionsmessungen oder zur Materialbearbeitung genutzt werden.

Materialforschende haben einen neuen Verbundstoff geschaffen, der zwei unvereinbare Eigenschaften auf sich vereint: Er ist steif und trotzdem stark d?mpfend.

Wenn die Eismassen auf der Erde schmelzen, ver?ndert dies auch die Art, wie sich die Erde dreht. ETH-Forschende konnten nun zeigen, wie der Klimawandel die Erdrotationsachse und die Tagesl?nge ver?ndert. Auch die bisher vom Mond beeinflusste Drehgeschwindigkeit h?ngt neu viel mehr vom Klima ab.

Forscher der ETH Z¨¹rich haben erstmals sichtbar gemacht, wie Elektronen in einem Material bei Raumtemperatur Wirbel bilden k?nnen. Dies gelang ihnen mit einem extrem hochaufl?senden Quantenmessger?t.

Forschende der ETH Z¨¹rich haben eine spezielle Art von Magnetismus untersucht, indem sie mit Quantensimulatoren erzeugte Bilder von farbigen Punkten analysierten. Mit dieser Methode k?nnten sie in Zukunft auch andere physikalische R?tsel l?sen, zum Beispiel im Bereich der Supraleitung.

Forschende der ETH Z¨¹rich haben in einem k¨¹nstlichen Festk?rper topologische Effekte studiert und dabei ¨¹berraschende Beobachtungen gemacht. Die neuen Erkenntnisse zum topologischen Pumpen k?nnten in Zukunft f¨¹r Quantentechnologien genutzt werden.

In einem Pilotprojekt hatten die Lernenden am Departement Physik aus vier Lehrberufen die Aufgabe, zusammen ein interaktives Ausstellungsobjekt zu bauen. Dabei lernten sie viel ¨¹ber Teambildung, interdisziplin?res Arbeiten und wie man produktiv scheitert. ?Physics4mation? wird nun definitiv eingef¨¹hrt.

Ein Studium an der ETH Z¨¹rich ist anspruchsvoll, und alle Studierenden haben ihre pers?nlichen H¨¹rden zu ¨¹berwinden. Diese Videoreihe portraitiert ETH-Studierenden.

An der ETH startet im Herbst 2024 ein neuer Master-Studiengang in Weltraumwissenschaften. Interessierte k?nnen sich ab April bewerben.

Craig Walton ist der erste NOMIS-Fellow am Centre for Origin and Prevalence of Life der ETH Z¨¹rich. Mit einer originellen Idee will er herausfinden, unter welchen Bedingungen auf der Erde Leben entstanden ist.

Forschende von der ETH Z¨¹rich, Empa und Stanford haben Schnappsch¨¹sse der Kristallstruktur von Perovskit-Nanokristallen gemacht, w?hrend sie von angeregten Elektronen verformt wurde. ?berraschend bog die Verformung die schiefe Kristallstruktur gerade, anstatt sie ungeordneter zu machen.

Sascha Quanz sucht nach Spuren von Leben auf extrasolaren Planeten, die um fremde Sterne kreisen. Das Studium vom Leben und seiner Entstehung auf der Erde spielt dabei eine wichtige Rolle, ist der Astrophysiker ¨¹berzeugt.

ETH-Forschende haben in einem k¨¹nstlich hergestellten Material eine neue Art von Magnetismus nachgewiesen. Das Material wird dadurch ferromagnetisch, dass Elektronen ihre Bewegungsenergie minimieren.

ETH-Forschenden gelang der Nachweis, dass weit entfernte, quantenmechanische Objekte viel st?rker miteinander korreliert sein k?nnen als dies bei klassischen Systemen m?glich ist. F¨¹r dieses Experiment nutzten sie erstmals supraleitende Schaltkreise.

Das passiert nicht oft: Ein Elektronik-Lernender der ETH hat in seiner Abschlussarbeit ein Testger?t angefertigt, dank dem Physiker:innen bei der Entwicklung eines neuartigen Mikroskops viel Zeit einsparen k?nnen. Seine Arbeit ist in einer Wissenschaftszeitschrift ver?ffentlicht worden.

Forschende der ETH Z¨¹rich haben die bislang schwerste Schr?dinger-Katze hergestellt, indem sie ein Kristall in eine ?berlagerung von zwei Schwingungszust?nden versetzten. Ihre Ergebnisse k?nnten zu robusteren Quanten-Bits f¨¹hren und zu erkl?ren helfen, warum wir im Alltag keine Quanten-?berlagerungen beobachten.

Mit einem Verbund von f¨¹nf Satelliten m?chte die internationale Life-Initiative unter F¨¹hrung der ETH Z¨¹rich dereinst Lebensspuren auf Exoplaneten nachweisen. Ein Laborexperiment am Departement Physik soll nun zeigen, ob das geplante Messverfahren funktioniert.

Weltweit werden grosse Anstrengungen unternommen, um die Quantenforschung voranzutreiben. Auch die ETH Z¨¹rich setzt in diesem Schl¨¹sselbereich wichtige Akzente.

ETH-Forschenden gelingt es, mit extrem kurzen und starken R?ntgenpulsen dreidimensionale Bilder von einzelnen Nanoteilchen zu machen. Damit k?nnten k¨¹nftig sogar 3D-Filme von dynamischen Prozessen auf der Nanoskala gemacht werden.

Die ETH-Physikerin hat einen SNSF Consolidator Grant in der H?he von 1,75 Million Franken eingeworben.?

Vira Bondar ist fasziniert von den fundamentalen Fragen der Physik. Sie forscht mit ultrakalten Neutronen und arbeitet daran, ?bungsstunden an der ETH Z¨¹rich noch spannender zu machen.

Gibt es an anderen Orten im Weltall Leben? Gut m?glich ¨C auch wenn dieses vielleicht ganz anders aussieht als das auf der Erde. Der Nachweis k?nnte in absehbarer Zeit gelingen.

ETH-Professor Klaus Ensslin leitete w?hrend 12 Jahren den Nationalen Forschungsschwerpunkt ?Quantum Science and Technology?. Ende Jahr l?uft das Programm aus. Ein Gespr?ch ¨¹ber wissenschaftliche Durchbr¨¹che und die Rolle der Schweiz in der Quantenforschung.

ETH-Forschern ist es erstmals gelungen, ein supraleitendes Bauteil aus Graphen zu bauen, das quantenkoh?rent und empfindlich gegen¨¹ber Magnetfeldern ist. Damit er?ffnen sich f¨¹r die Grundlagenforschung interessante neue Perspektiven.

Die Physikprofessorin Ursula Keller wird f¨¹r ihre wegweisenden Arbeiten in der Kurzzeit-Laserphysik mit dem Schweizer Wissenschaftspreis Marcel Benoist ausgezeichnet. Sie hat sowohl mit theoretischen Modellen als auch mit experimentellen Ergebnissen mehrfach die Grenzen der ultraschnellen Laser-Physik verschoben.

Die ETH Z¨¹rich er?ffnet ein neues Forschungs-?? und Lehrzentrum zur Entstehung und Verbreitung von Leben auf und ausserhalb der Erde. Unter der Leitung von Nobelpreistr?ger Didier Queloz werden darin ¨¹ber 40 Forschungsgruppen aus f¨¹nf 2024Å·ÖÞ±­¿ª»§_Å·ÖÞ±­APPÏÂÔØ-Ͷע|¹ÙÍøn den grossen Fragen der Menschheit auf den Grund gehen.

Die Nasa hat am 11. Juli das erste Bild, das durch das James Webb-Weltraumteleskop gemacht wurde, ver?ffentlicht. Am Bau eines der Messinstrumente des Teleskops beteiligt war auch der ETH-Astrophysiker Adrian Glauser. Im Interview erkl?rt er, was er beim Anblick des Bildes gedacht hat.

ETH-Forschende haben mit einer neuen Messtechnik die Gravitationskonstante G neu bestimmt. Obwohl der gemessene Wert noch eine hohe Unsicherheit aufweist, hat die Methode ein grosses Potenzial, um eines der fundamentalsten Naturgesetze zu ¨¹berpr¨¹fen.

Der Schweizerische Nationalfonds hat als Ersatz f¨¹r die wegfallende europ?ische Unterst¨¹tzung Advanced Grants vergeben. Forschende der ETH Z¨¹rich haben besonders gut abgeschnitten. Sechs der 24 Grants gehen an die ETH.

Ist Mathematik im Herzen eine ?sthetische Disziplin ¨C oder was heisst es, wenn jemand einen Beweis ?sch?n? findet? Und was sagt mathematische Sch?nheit ¨¹ber physikalische Zusammenh?nge aus?

Forschende des PSI und der ETH Z¨¹rich haben zum ersten Mal beobachtet, wie sich winzige speziell angeordnete Magnete nur aufgrund von Temperatur?nderungen ausrichten. Der Einblick in die Vorg?nge innerhalb von solch k¨¹nstlichem Spin-Eis k?nnte eine wichtige Rolle spielen bei der Entwicklung neuartiger Hochleistungsrechner.

In den n?chsten Tagen startet das James Webb Space Telescope zu seiner Mission ins Weltall. F¨¹r den ETH-Physiker Adrian Glauser ist es ein langersehnter Tag. Er war an der Realisierung des anspruchsvollen Projekts mit zwei unscheinbaren, aber wichtigen Beitr?gen beteiligt.

Forschende der ETH Z¨¹rich haben ein hundert Nanometer grosses K¨¹gelchen mit Laserlicht gefangen und seine Bewegung bis auf den niedrigsten quantenmechanischen Zustand abgebremst. Damit lassen sich Quanteneffekte an makroskopischen Objekten untersuchen und extrem empfindliche Sensoren bauen.?

Albert Einstein war Student und Professor?an der ETH Z¨¹rich. Sein Nobelpreis f¨¹r?Physik j?hrt sich dieses Jahr zum 100. Mal.?Doch wie viel ETH steckt wirklich in Einstein??Und wie viel Einstein noch in der ETH?

Der Nobelpreistr?ger f¨¹r Chemie von 1991, der emeritierte ETH-Professor Richard Ernst, ist im Alter von 87 Jahren verstorben. Die ETH Z¨¹rich trauert um eine ?usserst breit interessierte und engagierte Pers?nlichkeit.

Die Quantencomputer der Zukunft sollen nicht nur superschnell rechnen, sondern auch zuverl?ssig. Noch ist das eine grosse Herausforderung. Nun haben Informatiker unter dem Lead der ETH Z¨¹rich erste Schritte in Richtung zuverl?ssiges Quanten-Maschinenlernen gemacht.

In dieser Folge des Podcast dreht sich alles um Astrophysik. Der erste schweizerische Astronaut Claude Nicollier erz?hlt von seinen Fl¨¹gen ins All und Astrophysikerin Judit Szul¨¢gyi ¨¹ber ihre Erfahrungen bei der NASA.

ETH-Forschenden ist es gelungen, speziell pr?parierte Graphenscheiben durch Anlegen einer elektrischen Spannung wahlweise isolierend oder supraleitend zu machen. Dies funktioniert sogar lokal, so dass in der selben Graphenscheibe Regionen mit v?llig verschiedenen physikalischen Eigenschaften nebeneinander erzeugt werden k?nnen.

Ein digitaler Zwilling der Erde soll k¨¹nftig das Erdsystem simulieren. Er k?nnte die Politik dabei unterst¨¹tzen, geeignete Massnahmen zum Schutz vor Extremereignissen zu treffen. Ein Strategiepapier von europ?ischen Forschenden und ETH-Informatikern zeigt, wie das zu erreichen ist.

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der ETH Z¨¹rich hat aus Messungen von radioaktivem Kohlenstoff in Baumringen die Sonnenaktivit?t bis ins Jahr 969 rekonstruiert. Die Ergebnisse helfen der Forschung, die Sonnendynamik besser zu verstehen und erlauben eine genauere Datierung organischer Materialien mit der C14-Methode.

F¨¹r ihre herausragende Leistung in der theoretischen Physik wurde Lavinia Heisenberg mit dem ETH Latsispreis ausgezeichnet. Die Professorin tr?umt davon, Astronautin zu werden.

Warum ist die Schwerkraft die geheimnisvollste Naturkraft? Lavinia Heisenberg erforscht, wie sich das Universum gebildet hat und wie es sich ver?ndert. F¨¹r ihre herausragenden Leistungen im Gebiet der theoretischen Physik erh?lt sie nun den Latsis-Preis der ETH Z¨¹rich.

ETH-Forschende haben eine neue Technik zur Ausf¨¹hrung empfindlicher Quantenoperationen mit Atomen demonstriert. Dabei wird das Kontroll-Laserlicht direkt in einem Chip transportiert. So sollte es m?glich werden, gr?ssere Quantencomputer zu bauen, die mit eingefangenen Atomen arbeiten.

ETH-Forschenden gelang es, mit Mikrok¨¹gelchen aus ungeordneten Nanokristallen ein effizientes Material zur breitbandigen Frequenzverdopplung von Licht herzustellen. Die entscheidende Idee dazu entstand in einer Kaffeepause. Der neue Ansatz k?nnte k¨¹nftig in Lasern und anderen Lichttechnologien zum Einsatz kommen.

In Molek¨¹len k?nnen sich Elektronen bewegen, zum Beispiel wenn sie von aussen angeregt werden oder im Verlauf einer chemischen Reaktion. Erstmals ist es nun Wissenschaftlern gelungen, die ersten paar Dutzend Attosekunden dieser Elektronenbewegung in einer Fl¨¹ssigkeit zu untersuchen.

ETH-Forschende haben einen superschnellen Chip gebaut, der die Daten¨¹bertragung in optischen Glasfasernetzen beschleunigen kann. Bedeutsam ist das mit Blick auf die steigende Nachfrage nach Streaming- und Online-Diensten. Der Plasmonik-Chip verbindet gleich mehrere Neuerungen miteinander.

In einem Material aus zwei leicht gegeneinander verdrehten, d¨¹nnen Kristallschichten haben ETH-Forschende das Verhalten von stark wechselwirkenden Elektronen untersucht. Dabei fanden sie einige verbl¨¹ffende Eigenschaften

Die ETH Z¨¹rich musste wegen der Corona-Krise innert k¨¹rzester Zeit ihren experimentellen Forschungsbetrieb einstellen und die Lehre ins Internet verlegen. Was diese Umstellung im Alltag bedeutet, zeigt ein Bericht aus dem Departement Physik.

ETH-Physiker haben die mit f¨¹nf Metern bisher l?ngste Mikrowellen-Quantenverbindung demonstriert. Sie eignet sich sowohl f¨¹r zuk¨¹nftige Quantencomputer-Netzwerke als auch f¨¹r Experimente der quantenphysikalischen Grundlagenforschung.

Ein aufw?ndiges, internationales Forschungsexperiment zeigt, dass das elektrische Dipolmoment des Neutrons deutlich kleiner ist als bisher angenommen. Damit sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass man die Existenz der Materie im Universum mit eben diesem Dipolmoment erkl?ren kann.

Physiker der ETH Z¨¹rich haben einen ¨¹berraschenden Dreh in einem Quantensystem beobachtet, der durch das Wechselspiel zwischen Energiezerstreuung und koh?renter Quantendynamik entsteht. Um ihn zu erkl?ren, fanden sie eine anschauliche Analogie aus der Mechanik.

ETH-Forschende haben ein kompaktes Infrarot-Spektrometer entwickelt, das sich auf einem kleinen Chip unterbringen l?sst. Damit ergeben sich interessante Perspektiven ¨C im Weltall und im Alltag.

Ein Team aus Physikern und Informatikern der ETH Z¨¹rich hat einen neuen Zugang zum Problem der dunklen Materie und dunklen Energie im Universum entwickelt. Mit Hilfsmitteln des maschinellen Lernens programmierten sie Computer so, dass diese sich selbst beibrachten, relevante Informationen aus Himmelskarten zu gewinnen. ?

Bei ETH+, dem F?rderungsinstrument der Schulleitung f¨¹r neue Forschungsideen und den Austausch zwischen den Disziplinen und 2024Å·ÖÞ±­¿ª»§_Å·ÖÞ±­APPÏÂÔØ-Ͷע|¹ÙÍøn, wurden in der zweiten Runde f¨¹nf neue Initiativen ausgew?hlt. Das Themenspektrum reicht dabei von lebenden Materialien bis hin zu den Quantenwissenschaften.

Die Zeit ist eine grundlegende Dimension des menschlichen Daseins, die in vielen Formen erscheint. Mit einem vergleichenden Ansatz untersucht der Philosoph und Physiker Norman Sieroka, was sie auszeichnet. Zeitreisen und Musik dienen ihm als Beispiele.

Ballone und Dosen platzen und Koffer verhalten sich merkw¨¹rdig. Experimente spielen eine Schl¨¹sselrolle auf dem Weg zu neuem naturwissenschaftlichen Wissen. Lassen Sie sich bei diesem Quiz ¨¹berraschen.

Mit der NMR-Spektroskopie ist es in den letzten Jahrzehnten m?glich geworden, die r?umliche Struktur von chemischen und biochemischen Molek¨¹le zu erfassen. ETH-Forschende haben nun einen Weg gefunden, wie man dieses Messprinzip auf einzelne Atome anwenden kann.

Fast ein Jahr lang haben Studierende eine Rakete entwickelt und gebaut. Beim Spaceport America Cup 2019 in New Mexico treten sie diese Woche gegen rund 50 andere Studententeams an. Jetzt muss sich zeigen, ob sich ihr Engagement auszahlt und ihre Rakete erfolgreich drei Kilometer in die H?he steigt.

Forschende der ETH Z¨¹rich haben ein Verfahren entwickelt, mit dem moderne F?lschungen von Bildern zweifelsfrei nachgewiesen werden k?nnen, selbst wenn der F?lscher alte Materialien verwendete. F¨¹r den Nachweis brauchen die Forschenden weniger als 200 Mikrogramm Farbe.

In der Quantenphysik ist das Vakuum nicht leer, sondern durchdrungen von winzigen Fluktuationen des elektromagnetischen Felds. Diese Vakuum-Fluktuationen direkt zu untersuchen war bislang unm?glich. Forschende der ETH Z¨¹rich haben nun eine Methode entwickelt, mit der sie die Fluktuationen genau charakterisieren k?nnen.

Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI und der ETH Z¨¹rich haben im Nanobereich ein besonderes Ph?nomen des Magnetismus entdeckt. Es erm?glicht, Magnete in ungew?hnlichen Konfigu?rationen zusammenzustellen. Damit k?nnte man Computer?speicher und -????schalter bauen, um die Leistungsf?higkeit von Mikro?prozessoren zu steigern.

An gefangenen Kalziumionen haben ETH-Forscher eine neue Methode demonstriert, mit der man Quantencomputer immun gegen Fehler machen k?nnte. Dazu stellten sie einen periodischen Schwingungszustand eines Ions her, bei dem die ¨¹blichen Limits bez¨¹glich der Messgenauigkeit umgangen werden.

Lichtteilchen ?sp¨¹ren? einander normalerweise nicht, da zwischen ihnen keine Wechselwirkung besteht. ETH-Forschern ist es nun gelungen, Photonen in einem Halbleitermaterial so zu beeinflussen, dass sie einander dennoch abstossen.

ETH-Technik, die zum Mars flog, Badeenten, die von selbstfahrenden Taxis durch Duckietown man?vriert wurden und Leberflecken, welche vor Tumoren warnen ¨C das ETH-Jahr 2018 wurde gepr?gt durch Einfallsreichtum und grossartige Forschungsleistungen. Ein R¨¹ckblick.

Astrophysiker von Universit?t und ETH Z¨¹rich zeigen, wie die Eismonde von Uranus entstanden sind. Ihr Ergebnis deutet darauf hin, dass solche potenziell bewohnbaren Welten im Universum viel h?ufiger vorkommen, als bisher angenommen. ?

Sebastian Krinner ist der erste Lopez-Loreta-Preistr?ger der ETH Z¨¹rich. Der Physiker hat ein klares Ziel: Er will einen Quantencomputer bauen, der nicht nur leistungsf?hig ist, sondern auch fehlerfrei arbeitet.

Die Quantenmechanik ist eine experimentell bestens abgest¨¹tzte Theorie. Doch nun f¨¹hrt ein Gedankenexperiment von ETH-Physikern zu unerwarteten Widerspr¨¹chen. Der Befund wirft grunds?tzliche Fragen auf ¨C und polarisiert auch die Fachwelt.

Siddhartha Mishra gewinnt den ICIAM-Collatz-Preis 2019, einer der renommiertesten Preise f¨¹r angewandte Mathematik.

Die B¨¹rgerwissenschaft nimmt an Universit?t und ETH Z¨¹rich Fahrt auf. Mit einem Kompetenzzentrum und einer Partizipativen Wissenschaftsakademie werden Citizen Scientists in die Forschung involviert. Im Gespr?ch erl?utern Ko-Direktor Mike Martin, Ko-Initiantin Effy Vayena und Gesch?ftsf¨¹hrerin Rosy Mondardini das Vorhaben.

An der Architekturbiennale in Venedig untersucht eine Gruppe aus Studierenden, einem Farbk¨¹nstler, einem Architekten und einem ETH-Oberfl?chenphysiker die Symmetrien von Ornamenten der Basilica di San Marco. Dazu gibt es eine Ausstellung.

Heute haben die Kollaborationen, welche die Experimente Atlas und CMS am Large Hadron Collider (LHC) am Cern betreiben, neue Resultate zum Higgs-Boson ver?ffentlicht ¨C kurz nachdem die Schweizerische Nationalbank die neue 200er Note in Umlauf gebracht hat. An beiden Projekten hat ETH-Professor G¨¹nther Dissertori massgeblich mitgearbeitet.

Um Qubits f¨¹r Quantencomputer weniger st?ranf?llig zu machen, benutzt man vorzugsweise den Spin zum Beispiel eines Elektrons. ETH-Forscher haben nun eine Methode entwickelt, mit der ein solches Spin-Qubit stark an Mikrowellen-Photonen gekoppelt werden kann.

ETH-Forscher haben Nanopartikel dazu gebracht, sich eine Milliarde Mal pro Sekunde um die eigene Achse zu drehen. Von den Messungen an den rotierenden Teilchen erhoffen sich die Forscher unter anderem neue Erkenntnisse ¨¹ber das Verhalten von Materialien bei extremen Belastungen.

In den neuen Quanten-Informationstechnologien m¨¹ssen empfindliche Quantenzust?nde zwischen entfernten Quanten-Bits ¨¹bertragen werden. ETH-Forschern ist es nun gelungen, eine solche Quanten-?bertragung zwischen zwei Festk?rper-Qubits auf Kommando zu realisieren.

Die ETH-Physikerin Ursula Keller ist in Paris f¨¹r ihre Forschung im Bereich ultraschnelle Laser mit dem Europ?ischen Erfinderpreis ausgezeichnet worden. Es ist Europas h?chste Auszeichnung f¨¹r Erfinder aus der ganzen Welt.

Lead

ETH-Physiker haben einen Quantenkaskadenlaser entwickelt, mit dem schwache Infrarotsignale aus dem Weltall sichtbar gemacht werden k?nnen. Die Apparatur kommt zurzeit auf einem Flug des gr?ssten luftgest¨¹tzten Observatoriums zum Einsatz.

Unter Physikern gilt es heute als ausgemacht, dass Albert Einstein mit seiner Skepsis gegen¨¹ber der Quantenmechanik falsch lag. Das best?tigt auch der Big-Bell-Test, an dem sich im November 2016 ¨¹ber 100'000 Menschen auf der ganzen Welt beteiligten.

Mit einem Instrument am ?Very Large Telescope? in Chile beobachteten Astronomen der ETH Z¨¹rich eine ¨¹berraschende Vielfalt von Scheiben aus Gas und Staub bei jungen sonnen?hnlichen Sternen. Die Daten helfen, die Entstehung von Planeten besser zu verstehen.

Die beiden ETH-Teilchenphysiker Jannis Fischer und Max Ahnen bauen einen Gehirnscanner, der zehnmal billiger und viel kleiner ist als herk?mmliche Ger?te. Daf¨¹r w¨¹rdigte sie das US-Wirtschaftsmagazin Forbes auf ihrer ?30 Under 30 Europe?-Liste.

Viele Sch¨¹ler scheitern an der Physik, weil sie deren grundlegenden Begriffe missverstehen. Eine neue Unterrichtsmethode ?ndert dies. ETH-Forscherinnen und Forscher haben jetzt ihre Wirkung nachgewiesen. Vor allem intelligente M?dchen lernen damit besser.

Pflanzen k?nnen Sonnenlicht mit hoher Effizienz in chemische Energie umwandeln. Wie sie das schaffen, ist bis heute nicht gekl?rt. ETH-Physiker haben nun ein quantenphysikalisches Modell gebaut, das diese Frage beantworten soll.

Ein von ETH-Physikern geleitetes internationales Forschungsteam hat mithilfe von maschinellem Lernen einem Computer beigebracht, die Ergebnisse von Quanten-Experimenten vorherzusagen. Die Resultate k?nnten f¨¹r das Testen zuk¨¹nftiger Quantencomputer wichtig werden.

Die ehemalige Skirennfahrerin und Olympia-Goldmedaillengewinnerin Dominique Gisin verr?t, wie Sport ihr Leben gepr?gt hat, wie Verletzungen neue Leidenschaften hervorgerufen haben und wie Sport kulturelle, politische und gesellschaftliche Grenzen abbauen kann.

ETH-Physiker haben einen Silizium Wafer entwickelt, der sich bei Anregung durch Ultraschall wie ein sogenannter topologischer Isolator verh?lt. Damit gelang es ihnen, ein abstraktes theoretisches Konzept in ein makroskopisches Produkt umzusetzen.

In unserer allt?glichen Erfahrung hat der Raum drei Dimensionen. Vor kurzem konnte jedoch in Experimenten ein physikalisches Ph?nomen beobachtet werden, das nur in vier Raumdimensionen vorkommt. Die theoretischen Grundlagen dazu hat ein ETH-Forscher entwickelt.

Wenn Symmetrien in Quantensystemen spontan gebrochen werden, ?ndern sich die kollektiven Anregungsmoden auf charakteristische Weise. ETH-Forscher haben nun erstmals solche Goldstone- und Higgs-Moden direkt beobachtet.

Rastertunnelmikroskope k?nnen einzelne Atome eines Materials sichtbar machen. Forscher der ETH Z¨¹rich haben nun mit einem solchen Mikroskop auch deren Magnetisierung gemessen. Die neue Technologie k?nnte sowohl in der magnetischen Bildgebung als auch in der magnetischen Informationsverarbeitung Anwendung finden.

Der Nachweis von Gravitationswellen im letzten Jahr vermochte die Fachwelt zu begeistern. Dass f¨¹r diese Entdeckung der Physik-Nobelpreis verliehen wird, haben Experten erwartet, auch jene an der ETH Z¨¹rich.

Die Physikerin Laura Corman ist fasziniert vom Verhalten von Elektronen in Festk?rpern. Doch die Nachwuchsforscherin ist auch ausserhalb des Labors sehr engagiert.

Was erz?hlen kleinste Teilchen, die in Protonen eingesperrt sind, dar¨¹ber, wie das Weltall begann und wie es enden wird? In dieser Woche h?lt Physik-Nobelpreistr?ger David Gross an der ETH Z¨¹rich im Rahmen der Paul Bernays Vorlesungen drei ?ffentliche Vortr?ge zum Thema ?Ein Jahrhundert Quantenphysik ¨C von der Kernphysik zur Stringtheorie und weiter?.

Magnetische Datenspeicher galten bislang als zu langsam f¨¹r die Herstellung von Computer-Arbeitsspeichern. ETH-Forscher haben nun ein Verfahren untersucht, mit dem das magnetische Schreiben von Daten deutlich schneller und energiesparender m?glich ist.

Wissenschaft und Computerindustrie setzen grosse Hoffnungen auf Quantencomputer, m?gliche Anwendungen beschreiben sie aber meist nur vage. Anhand eines konkreten Beispiels zeigen Wissenschaftler der ETH Z¨¹rich nun, was k¨¹nftige Quantencomputer tats?chlich zu leisten verm?gen.

50 Studierende der ETH Z¨¹rich und anderer Schweizer Hochschulen wollen den Transport revolutionieren. F¨¹r einen Geschwindigkeitswettbewerb von Elon Musk haben sie eine Kapsel entwickelt, die zuk¨¹nftig Menschen und G¨¹ter nahezu mit Schallgeschwindigkeit und emissionsfrei durch eine Vakuumr?hre bef?rdern soll.

Empfindliche Sensoren m¨¹ssen weitgehend von Umwelteinfl¨¹ssen abgeschirmt sein. Forschende an der ETH Z¨¹rich haben nun gezeigt, wie man elektrische Ladung von einem Nanok¨¹gelchen, mit dem kleinste Kr?fte gemessen werden k?nnen, entfernt und ihm hinzuf¨¹gt.

Lavinia Heisenberg ist theoretische Physikerin. Sie will nicht akzeptieren, dass die Allgemeine Relativit?tstheorie das Universum nur unter der Annahme von exotischen Materien und Energien beschreiben kann. Deshalb arbeitet sie an der Erneuerung von Einsteins Theorie.

Genaue Messungen der Frequenzen schwacher elektrischer oder magnetischer Felder sind in vielen Anwendungen wichtig. Forscher an der ETH Z¨¹rich haben ein Verfahren entwickelt, bei dem ein Quantensensor die Frequenz eines oszillierenden Magnetfelds mit bislang unerreichter Genauigkeit misst.

Forschende der ETH Z¨¹rich entwickelten im Auftrag des Cern ein Hightech-Ger?t zur Erzeugung von sehr pr?zisen Hochspannungspulsen. Es k?nnte in der n?chsten Generation von Teilchenbeschleunigern zum Einsatz kommen.

Mit Hilfe sogenannter Doppel-Frequenzk?mme lassen sich Umweltgase schnell und pr?zise spektroskopisch untersuchen. ETH-Forschende haben nun eine Methode entwickelt, mit der solche Frequenzk?mme wesentlich einfacher und billiger als bisher erzeugt werden k?nnen.