Connect with us

Künstliche Intelligenz

Erstes Qubit aus Antimaterie | heise online


close notice

This article is also available in
English.

It was translated with technical assistance and editorially reviewed before publication.

Qubits sind die Grundbausteine von Quantencomputern. Sie können aus verschiedensten Materialien gefertigt werden, wie Atomen, Licht oder winzigen Schaltkreisen. Ein internationales Forschungsteam demonstrierte nun eine unkonventionelle Methode: Es erzeugte ein Qubit aus Antimaterie. Dieses besteht aus einem einzelnen Antiproton. Es gelang den Forschenden, den Spin des Antiteilchens fast eine Minute lang kontrolliert hin- und herpendeln zu lassen.

Das Team besteht aus Wissenschaftlern der BASE-Kollaboration am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf, darunter Forscher der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und der Leibniz-Universität Hannover. Die Ergebnisse erschienen im Fachmagazin Nature.

Antimaterie besteht aus Antiteilchen. Ein Teilchen und sein zugehöriges Antiteilchen haben die gleichen Eigenschaften, sind jedoch gegensätzlich geladen. Bekanntestes Beispiel ist das Positron, das Antiteilchen des Elektrons, das positiv statt negativ geladen ist. Treffen Teilchen und Antiteilchen aufeinander, zerstören sie sich gegenseitig. Die in den Teilchen und Antiteilchen steckende Energie wird dabei in Form von Energie oder leichteren Teilchen frei. Physiker nennen diesen Prozess Annihilation.


Barbara Maria Latacz vom Cern

Barbara Maria Latacz vom Cern

Die Antiprotonen fängt das BASE-Team in einer speziellen Falle, die Barbara Maria Latacz, Wissenschaftlerin am CERN und Erstautorin der Studie, hier justiert.

(Bild: CERN)

Antiteilchen entstehen ganz natürlich, etwa beim radioaktiven Zerfall, durch kosmische Strahlung oder zufällig aufgrund von Fluktuationen im Vakuum. Ein Antiteilchen lässt sich jedoch auch künstlich in energiereichen Teilchenbeschleunigern erzeugen. Kombiniert man mehrere Antiteilchen entsteht Antimaterie, genauso wie herkömmliche Materie aus gewöhnlichen Elementarteilchen besteht. Ein Antiproton und ein Positron bilden dabei zum Beispiel ein Antiwasserstoff-Atom.

Das Forschungsteam erzeugte zuerst ein Antiproton in der sogenannten Antimateriefabrik (AMF) des CERN. Dieses speicherte es mithilfe von elektromagnetischen Feldern in einer Falle. Wie ein Proton besitzt das Antiproton eine quantenmechanische Eigenschaft namens Spin, die man sich vereinfacht als Drehung des Teilchens um die eigene Achse vorstellen kann. Der Spin kann wie eine Kompassnadel in zwei verschiedene Richtungen zeigen und gezielt umgeklappt werden – eine Eigenschaft, die sowohl in der Quantensensorik als auch im Quantencomputing ausgenutzt wird.

Den Forschern gelang es erstmals, einen Spinübergang eines einzelnen freien Kernspins eines Antiprotons zu steuern und zu beobachten. Die dabei verwendete Methode heißt kohärente Spin-Quantenübergangsspektroskopie. BASE-Sprecher Stefan Ulmer von der HHU vergleicht diesen Prozess mit einer Kinderschaukel: „Wird sie mit der richtigen Frequenz angestoßen, schwingt sie rhythmisch hin und her. In unserem Fall ist die Schaukel der Spin eines einzelnen Antiprotons, den wir mithilfe elektromagnetischer Felder gezielt in Schwingung versetzen.“ Diese Schwingung hielten sie für 50 Sekunden aufrecht.

Ein Antimaterie-Quantencomputer, wie er sich beim Gedanken an Qubits aufdrängt, ist jedoch nicht das Ziel der Forschungsgruppe. Vielmehr ermöglicht die präzise Kontrolle einzelner Antiteilchen, fundamentale Naturgesetze zu überprüfen. In früheren Arbeiten zeigte das BASE-Team, dass die magnetischen Momente von Protonen und Antiprotonen bis auf wenige Milliardstel Teile identisch sind. Die Frage ist, ob es doch einen Unterschied gibt. Winzigste Abweichungen würden die sogenannte CPT-Symmetrie verletzen. Diese fordert, dass sich Materie und Antimaterie – abgesehen von ihren entgegengesetzten Ladungen – exakt gleich verhalten.

Demnach müssten Materie und Antimaterie im Universum aber gleich häufig auftreten. Tatsächlich herrscht aber eine enorme Asymmetrie: Das Universum besteht fast ausschließlich aus Materie. Dies ist eines der großen Rätsel der modernen Physik. Ulmer betont, dass ihr System künftig deutlich präzisere Tests grundlegender physikalischer Symmetrien ermöglichen würde.

Im Vergleich zu früheren Experimenten verbesserte das Team seinen Aufbau und unterdrückte so Prozesse, die den empfindlichen Zustand des Antiprotons stören. „Diese Arbeit eröffnet uns die Möglichkeit, das gesamte Spektrum kohärenter spektroskopischer Verfahren erstmals auf einzelne Teilchen aus Antimaterie anzuwenden“, sagt Ulmer. „Wir erwarten, das magnetische Moment des Antiprotons künftig mit einer zehnfach und langfristig mit einer bis zu hundertfach höheren Genauigkeit bestimmen zu können.“

In einem nächsten Schritt sollen Antiprotonen innerhalb transportabler Fallen in besonders präparierte Präzisionslabore gebracht werden. Dort sollen die Teilchen bis zu zehnmal länger stabil bleiben, was eine höhere Messgenauigkeit ermöglichen könnte.


(spa)



Source link

Künstliche Intelligenz

Elektroautos: Unfallreparaturkosten nähern sich denen für Verbrenner


Unfallschäden bei E-Autos kosten mehr als bei Verbrennern, aber der Unterschied schrumpft. Vollkasko-Schäden sind bei reinen Stromern derzeit im Schnitt 15 bis 20 Prozent teurer als bei vergleichbaren Autos mit Verbrennungsmotor, wie aus einer Auswertung des Gesamtverbandes der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) hervorgeht. Vor einem Jahr waren es noch 20 bis 25 Prozent.

Bei der Häufigkeit der Schäden sind hingegen die E-Autos im Vorteil. Doch auch hier verringert sich der Unterschied: Ein typisches Elektroauto verursachte zuletzt nur noch rund zehn bis 15 Prozent weniger Vollkasko-Schäden als ein vergleichbarer Verbrenner. Zuvor waren es noch 15 bis 20 Prozent weniger.

„Je mehr Elektroautos auf der Straße unterwegs sind, desto weniger unterscheiden sich ihre Schadenbilanzen von vergleichbaren Autos mit Verbrennungsmotoren“, sagte die stellvertretende GDV-Geschäftsführerin Anja Käfer-Rohrbach. Werkstätten, Abschleppdienste, Feuerwehren und Gutachter hätten inzwischen mehr Erfahrung im Umgang mit beschädigten Elektroautos.

Nach Einschätzung des GDV ist diese Entwicklung positiv für die Verkehrswende. „Langfristig deutlich höhere Reparaturkosten hätten der Akzeptanz von Elektroautos schaden können“, sagte Käfer-Rohrbach. Unfallschäden bei E-Autos werden freilich nicht billiger. Ihre Kosten steigen nur langsamer als bei Verbrennern, weswegen die Differenz kleiner wird.

Zum 1. April 2025 waren in Deutschland laut Kraftfahrt-Bundesamt über 1,7 Millionen Elektro-Pkw zugelassen, mehr als fünfmal so viele wie Anfang 2021. Ihr Anteil an allen zugelassenen Pkw beträgt damit 3,5 Prozent. Für die Untersuchung des GDV wurden 53 Modellreihen von Elektro- und Verbrennerautos verglichen, die sich möglichst ähnlich sind.

Mehr übers Elektroauto


(fpi)



Source link

Weiterlesen

Künstliche Intelligenz

Gebrauchte Elektroautos: Auf welche Fallstricke Sie achten müssen


Deutschland kauft gebraucht: Im ersten Quartal des Jahres 2025 gab es laut Kraftfahrtbundesamt 664.571 Erstzulassungen, aber 1.636.590 sogenannte Besitzumschreibungen. Pkw mit Vorbesitzer sind nach absoluten Zahlen also wichtiger als die Fabrikneuen. Die Lebenswirklichkeit der meisten Menschen ist der Gebrauchtwagen. In diesem Markt gibt es immer mehr Elektroautos. Lohnt sich der Kauf, oder ist das Risiko zu groß?

Mit dem Risiko ist im Regelfall die Traktionsbatterie gemeint. Der elektrochemische Speicher ist das wertvollste Bauteil – und nicht das Einzige, das defekt sein kann. Immerhin, und das ist eine gute Nachricht, gibt es verlässliche Tests für die Traktionsbatterie. Die Benchmark ist zurzeit Aviloo. Das Unternehmen aus Österreich ist exemplarisch für die Branche und arbeitet permanent an der Verbesserung seiner Tests. Die Firma hat das Batteriezertifikat seit Mitte Juni so überarbeitet, dass es für die potenziellen Käufer noch mehr Transparenz schafft.

Bei allen Batterieprüfungen wird ein Wert für den State Of Health (SOH) ermittelt. Das ist eine Prozentzahl, die den tatsächlichen Verschleiß angibt. Eine Traktionsbatterie mit einem SOH von 93 Prozent bedeutet, dass vom ursprünglichen Energieinhalt und entsprechend von der Reichweite noch 93 Prozent vorhanden sind. Ob die jeweilige Reichweite ausreichend ist, müssen die Interessenten selbst einschätzen. Die Datenlage lässt jedenfalls den Schluss zu, dass die Degradation der Traktionsbatterie über die zyklische Nutzung (also das Be- und Entladen) sowie die kalendarische Dauer ziemlich berechenbar ist: Es geht langsam bergab.


Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Gebrauchte Elektroautos: Auf welche Fallstricke Sie achten müssen“.
Mit einem heise-Plus-Abo können Sie den ganzen Artikel lesen.



Source link

Weiterlesen

Künstliche Intelligenz

Mittwoch: McDonald’s-Verschwendung wegen Pokémon, Perplexity-Interesse an Chrome


Mit Pokémon-Beigaben wollte McDonald’s in Japan junge Kunden begeistern. Die Aktion ist nach hinten losgegangen, denn Sammler und Schwarzhändler haben für Überfüllung und Chaos an den Filialen gesorgt. Zudem wurden Lebensmittel zurückgelassen oder weggeworfen, das Interesse galt allein den Pokémon. In den USA könnte ein Gericht Google demnächst zum Verkauf von Chrome zwingen, denn der Datenkonzern habe seine Marktmacht missbraucht. Jetzt legt Perplexity aus heiterem Himmel ein unaufgefordertes Milliarden-Angebot für den Google-Browser vor, obwohl das KI-Start-up bereits einen eigenen Browser entwickelt hat. Vor Gericht steht auch Terraform-Mitgründer Do Kwon nach dem Milliarden-Crash von Terra/Luna. Doch nach einem Handel mit dem Staatsanwalt drohen wohl nur noch zwölf Jahre Haft, denn einige Anklagepunkte wurden fallen gelassen. Allerdings muss Kwon zusätzlich mindestens 20 Millionen US-Dollar zahlen – die wichtigsten Meldungen im kurzen Überblick.

Pokémon-Schwarzhändler haben sich in Japan unbeliebt gemacht. Anlass ist eine Verkaufsaktion der Schnellrestaurantkette McDonald’s. Drei Tage lang wollte sie ihren Happy Sets, der japanischen Variante von Happy Meals, Pokémon-Nippes sowie -Sammelkarten beilegen. Schwarzhändler bestellten die Mahlzeiten in rauen Mengen, aber nur um die Pokémon-Devotionalien abzugreifen. Die Folge waren Menschenschlangen vor und Tohuwabohu in den Filialen, was auch Nachbarn belästigte. Das Essen landete meist im Müll. Schnell waren die Beigaben ausverkauft, sodass Kinder leer ausgingen. Schlussendlich machte die Happy-Set-Aktion viele Japaner unhappy. McDonald’s hat sich daraufhin mehrfach entschuldigt und kündigte ein Umdenken solcher Aktionen an: Pokémon-Aktion von McDonald’s Japan führt zu weggeschmissenem Essen.

Ein Ausverkauf droht auch Google in einem Kartellrechtsverfahren, denn dabei wird derzeit auch über die Zukunft von Chrome verhandelt. Das Gericht könnte einen Zwangsverkauf von Googles eigenem, den Markt dominierenden Webbrowser anordnen. Jetzt bringt sich das KI-Start-up Perplexity als möglichen Käufer ins Spiel und bietet 34,5 Milliarden US-Dollar für Chrome. Das Angebot übersteigt zwar den Börsenwert Perplexitys deutlich, aber die KI-Firma will sich die Finanzierung durch Investoren gesichert haben. Dabei ist Perplexity nicht der erste potenzielle Chrome-Käufer. Zuvor hatte mit OpenAI bereits eine andere KI-Firma Interesse bekundet. Noch ist allerdings völlig offen, zu welchen Maßnahmen das Gericht Google verpflichten wird: Perplexity bietet Google 34,5 Milliarden US-Dollar für Chrome-Browser.

Empfohlener redaktioneller Inhalt

Mit Ihrer Zustimmung wird hier eine externe Umfrage (Opinary GmbH) geladen.

Einem härterem Urteil entgangen ist Do Kwon. Denn der Mitgründer des Unternehmens hinter dem kollabierten Stablecoin TerraUSD hat sich in seinem US-Strafverfahren schuldig bekannt und ist einen Handel mit der US-Justiz eingegangen. Kwon drohen demnach noch bis zu zwölf Jahre Haft. Das Strafmaß soll im Dezember verkündet werden. In einer Anhörung vor dem Bundesbezirksgericht in New York am Dienstag hat sich Kwon zu zwei der ursprünglich neun Tatvorwürfe schuldig bekannt. Zugleich wird Kwon knapp 20 Millionen US-Dollar sowie weitere Vermögenswerte abtreten. Die Staatsanwaltschaft habe im Gegenzug angekündigt, die anderen Anklagepunkte nicht weiterzuverfolgen und maximal eine Haftstrafe von zwölf Jahren zu fordern nach dem Kollaps des Stablecoin Terra: CEO Do Kwon trifft Vereinbarung mit US-Justiz.

Die Konsolidierung im hart umkämpften Markt für Essenslieferdienste setzt sich fort. Die EU-Kommission hat der Übernahme von Just Eat Takeaway durch Prosus zugestimmt. Zunächst hatte die EU-Kommission Bedenken, dass der Kauf den Wettbewerb auf dem Markt für Essenslieferungen massiv einschränken könnte. Diese sieht sie jetzt weitgehend ausgeräumt. Die Übernahme ist 4,1 Milliarden Euro schwer. Prosus ist bereits größter Anteilseigner an einem anderen bedeutenden Essenslieferanten: der Berliner Plattform Delivery Hero. Die Kommission fürchtete, dass Prosus mit dem Einverleiben von Just Eat keinen Appetit auf Konkurrenz zwischen den beiden Anbietern mehr hätte. Daraus könnten höhere Preise für Lieferdienste: Prosus darf sich Just Eat Takeaway unter Auflagen einverleiben.

Welchen Prozessor soll ich kaufen? Das fragen sich Leute, die einen neuen Computer kaufen oder selbst zusammenbauen möchten oder einen alten aufrüsten. c’t-Redakteur Christian Hirsch weiß Rat, weil er kürzlich 50 aktuelle Prozessoren für Desktop- und Mini-PCs getestet hat. Im Gespräch mit seinem Kollegen Christof Windeck erzählt Christian Hirsch, was ihn dabei überrascht hat. Vor allem aber liefert er Tipps, wie man die CPU findet, die am besten zu den eigenen Wünschen passt. Was aktuelle Chips von AMD, Intel und Qualcomm können, besprechen wir in der Folge 2025/17 vom Bit-Rauschen, dem Prozessor-Podcast: Prozessorvergleich 2025.

Auch noch wichtig:


(fds)



Source link

Weiterlesen

Beliebt