Die Quantencomputer-Forschung steht seit Langem vor der Herausforderung der Quantenfehlerkorrektur – ein Problem, das die Entwicklung bahnbrechender Quantencomputer bisher behindert hat. Forscher der Harvard University veröffentlichten am Montag in *Nature* eine Studie, in der sie ein neues System vorstellen, das Fehler unterhalb einer kritischen Leistungsschwelle erkennen und eliminieren kann und damit eine praktikable Lösung für das Problem der Quantenfehlerkorrektur bietet.

In den 1980er-Jahren wurden mikroelektromechanische Systeme (MEMS) entwickelt, und Informatiker stellten sich vor, mit ihnen Mikroroboter zu bauen. Der Mikro-Delta-Roboter mit einer Höhe von 1,4 mm bzw. 0,7 mm ist der kleinste und schnellste Delta-Roboter, der je demonstriert wurde. Er bestätigt damit eine Vorhersage von Wissenschaftlern aus dem Jahr 1990. Durch die Miniaturisierung konnte der Mikro-Delta-Roboter seine Genauigkeit deutlich verbessern (unter 1 Mikrometer), seine Geschwindigkeit dank Frequenzen von über 1 kHz steigern und genügend Energie bereitstellen, um ein Salzkorn zu schleu

Um Maschinen bei der Verbesserung ihrer visuellen Wahrnehmung zu unterstützen und ihnen so das Verständnis der Welt zu erleichtern, haben Forscher den neuen Trainingsdatensatz RoboSpatial entwickelt. Dieser soll das räumliche Vorstellungsvermögen von Robotern verbessern. In einer neuen Studie schnitten Roboter, die mit dem RoboSpatial-Datensatz trainiert wurden, bei derselben Aufgabe besser ab als Roboter, die mit einem Basismodell trainiert wurden. Sie demonstrierten ein komplexes Verständnis räumlicher Beziehungen und die Fähigkeit, physische Objekte zu manipulieren.

Die Nieren sind ein lebenswichtiges Organ, und Funktionsstörungen haben schwerwiegende Folgen. Chronische Nierenerkrankungen (CKD) stellen als fortschreitende Erkrankung aufgrund ihrer oft subtilen Frühsymptome eine klinische Herausforderung dar. Schätzungsweise 850 Millionen Menschen weltweit leiden an Nierenerkrankungen, und bis zu 10 Millionen sind auf Dialyse oder eine Nierentransplantation angewiesen, um zu überleben. Dies unterstreicht die Bedeutung der Früherkennung chronischer Nierenerkrankungen.

Das Quantenverhalten von Elektronen in zweidimensionalen Materialien wird neu definiert. Einem Forschungsteam der Florida State University ist es erstmals gelungen, durch die Manipulation von Quantenparametern einen verallgemeinerten Wigner-Kristall in einem Moiré-Muster stabil zu erzeugen. In diesem speziellen Materiezustand können Elektronen sowohl streifenförmige oder wabenartige Festkörpergitter bilden als auch teilweise in eine flüssige, leitfähige Schicht „verschmelzen“. Dieses gleichzeitige Vorhandensein von Leitfähigkeit und Isolation eröffnet neue Wege für Quantencomputer und Spintron

Ein Forschungsteam der University of Rochester hat ein neues optisches Element entwickelt und demonstriert, das die Helligkeit und Bildqualität von Augmented-Reality-Brillen (AR-Brillen) signifikant verbessert und AR-Geräte dadurch portabler und praktischer macht. „Aktuelle AR-Headsets weisen häufig Probleme wie ihre Größe, kurze Akkulaufzeit und geringe Helligkeit auf, insbesondere im Freien“, so Nick Vamivakas, der Leiter der Forschungsarbeit. „Durch die Optimierung des Display-Eingangsanschlusses versprechen unsere Ergebnisse hellere und energieeffizientere AR-Brillen und letztendlich ein l

Ein gemeinsames Team des Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI) und des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) in Korea hat erfolgreich eine Messschutztheorie (MP-Theorie) entwickelt und damit erstmals eine stabile Quantenschlüsselverteilung (QKD) in einer mobilen Umgebung ohne Messkorrektur erreicht. Die Forschung verifizierte die Machbarkeit des Verfahrens durch den lokalen Betrieb einer VCSEL-Quelle (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) und einer Wellenplatte in einem 10 Meter langen Freiraumübertragungspfad. Selbst bei einer Dämpfung von 30 dB u

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Sang-Hyun Choi vom Fachbereich Elektrotechnik und Informatik der Daikyo University of Science and Technology hat erfolgreich Memristoren mithilfe von Wafer-Level-LSI-Technologie entwickelt. Diese in der Fachzeitschrift *Nature Communications* veröffentlichte Entwicklung bietet eine neue Plattform für hochintegrierte Halbleiter für künstliche Intelligenz (KI). Sie ermöglicht es, Funktionen des menschlichen Gehirns nachzubilden und die Grenzen herkömmlicher Halbleiter zu überwinden. Die Forschung zeigt, dass das menschliche Gehirn auf etwa 100 M

Mechatronische Materialien, die unter mechanischer Stimulation ohne externe Stromquelle Licht emittieren, sind eine beliebte Wahl für taktile Schnittstellensensoren der nächsten Generation und können in beißbaren Benutzerschnittstellen, der Bewegungsüberwachung im Gesundheitswesen und weiteren Bereichen eingesetzt werden. Ihr breites Emissionsspektrum kann jedoch die Sensorauflösung beeinträchtigen und Rauschen verursachen, weshalb dringend technologische Durchbrüche erforderlich sind.

Quantencomputer sind zwar leistungsstark und extrem schnell, doch die Verbindung über große Entfernungen stellte bisher eine Herausforderung dar. Bislang betrug die maximale Entfernung zwischen zwei über Glasfaserkabel verbundenen Quantencomputern nur wenige Kilometer. Die Entfernung zwischen dem Südcampus der Universität Chicago und dem Willis Tower in der Innenstadt von Chicago überstieg diese Reichweite bei Weitem und machte eine Kommunikation unmöglich. Diese Situation dürfte sich jedoch bald ändern.