Künstliche Intelligenz
CERN: Aufgerüsteter LHCb-Detektor entdeckt schweres Proton-Pendant
Die Teilchenphysik hat einen neuen Baustein im Zoo der subatomaren Materie katalogisiert: Auf der Konferenz Rencontres de Moriond Electroweak hat die LHCb-Kollaboration am CERN die Entdeckung des Ξcc⁺ (gesprochen: Xi-cc-plus) bekannt gegeben.
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Dabei handelt es sich um ein protonenähnliches Teilchen, das statt zweier leichter Up-Quarks zwei schwere Charm-Quarks enthält – und damit rund viermal so viel wiegt wie ein gewöhnliches Proton. Es ist die erste Neuentdeckung mit dem 2023 aufgerüsteten LHCb-Detektor, der Teil des weltgrößten Teilchenbeschleunigers ist.
Alle sichtbare Materie im Universum besteht letztlich aus Quarks, fundamentalen Bausteinen, die sich nicht weiter zerlegen lassen. Das Standardmodell der Teilchenphysik kennt sechs Quark-Sorten, organisiert in drei Generationen. Die erste Generation umfasst Down- (d) und Up-Quarks (u), aus denen Protonen (zwei Up, ein Down, also uud) und Neutronen (udd) aufgebaut sind. Damit dabei ein einfach positiv elektrisch geladenes Proton und ein neutrales Neutron entsteht, müssen die Quarks jeweils drittelzahlige Elementarladungen tragen: das Down-Quark -1/3 e (wobei e die Elementarladung des Elektrons ist) und das Up-Quark +2/3 e. Gleiches gilt für die Quarks der weiteren Generationen. In der zweiten Generation finden sich Strange- (s) und Charm-Quarks (c), in der dritten Bottom- (b) und Top-Quarks (t). Von Generation zu Generation nimmt die Masse erheblich zu – ein Charm-Quark ist dabei der deutlich schwerere Verwandte des Up-Quarks.
Quarks treten nicht einzeln auf, sondern stets in gebundenen Zuständen, den sogenannten Hadronen. Dabei hält die starke Kernkraft, vermittelt durch Gluonen, die Quarks zusammen. Protonen, Neutronen und das neu entdeckte Ξcc⁺ zählen zu der Hadronen-Untergruppe der Baryonen, die aus jeweils drei Quarks bestehen; Mesonen bestehen hingegen aus einem Quark und einem Anti-Quark.
Zwei Charm-Quarks statt zwei Up-Quarks
Das neu entdeckte Ξcc⁺ lässt sich laut den Forschern als Proton mit einem dramatischen Quark-Tausch verstehen: In seiner Zusammensetzung ccd ersetzen zwei schwere Charm-Quarks die beiden leichten Up-Quarks des Protons (uud), während das Down-Quark erhalten bleibt. Da Charm-Quarks erheblich mehr Masse mitbringen als ihre leichten Verwandten, erreicht das Ξcc⁺ eine gemessene Masse von 3619,97 ± 0,83 MeV/c² – etwa das Vierfache eines normalen Protons.

Feynman-Diagram des Zerfalls
(Bild: CERN)
Die Physiker wiesen das kurzlebige Teilchen über seinen charakteristischen Zerfall nach: Ξcc⁺ ⇀ Λc⁺ K⁻ π⁺, wobei das Λc⁺ seinerseits in ein Proton, ein K⁻ und ein π⁺ zerfällt. Durch Rekonstruktion der sogenannten invarianten Masse dieser Zerfallsprodukte aus Proton-Proton-Kollisionsdaten des Jahres 2024 (LHC Run 3, bei dem auch hochkomplexe Kernumwandlungen wie die Erzeugung von Goldkernen aus Blei beobachtet werden), beobachteten die Forscher einen deutlichen Peak bei rund 3620 MeV/c² mit etwa 915 Ereignissen. Die statistische Signifikanz liegt bei 7 Sigma und damit weit über der in der Teilchenphysik üblichen 5-Sigma-Schwelle, ab der man von einer gesicherten Entdeckung spricht.
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Lösung eines 20 Jahre alten Rätsels
Das Ξcc⁺ ist der sogenannte Isospin-Partner des 2017 von LHCb entdeckten Ξcc⁺⁺ mit der Zusammensetzung ccu. Da sich Up- und Down-Quarks in ihren Eigenschaften fast identisch verhalten, sagt die Theorie für beide Teilchen nahezu gleiche Massen voraus. Die neue Messung bestätigt genau das – und räumt damit eine über 20 Jahre währende Kontroverse aus dem Weg.
Das SELEX-Experiment hatte Anfang der 2000er-Jahre ein Signal gemeldet, das auf ein deutlich leichteres Ξcc⁺ hindeutete. Nachfolgende Suchen bei den Experimenten FOCUS, BaBar und Belle sowie in früheren LHCb-Datensätzen konnten dieses Ergebnis jedoch nie reproduzieren. Erst die verbesserte Leistungsfähigkeit des aufgerüsteten LHCb-Detektors ermöglichte es nun, das Teilchen bei einer Masse nachzuweisen, die mit den theoretischen Erwartungen und dem Ξcc⁺⁺-Partner übereinstimmt.
Bedeutung für das Standardmodell
Die Entdeckung ist nicht nur ein Meilenstein für das LHCb-Experiment als dessen erster Teilchenfund nach dem Detektor-Upgrade, sondern auch ein wichtiger Prüfstein für die Quantenchromodynamik (QCD) – jene Theorie, die beschreibt, wie Quarks und Gluonen über die starke Wechselwirkung interagieren. Die präzise Übereinstimmung der gemessenen Masse mit den Vorhersagen validiert das theoretische Verständnis von Hadronen mit mehreren schweren Quarks.
Ferner demonstriert der Nachweis, dass der modernisierte Detektor empfindlich genug ist, um auch noch seltenere exotische Teilchenzustände wie Pentaquarks oder Tetraquarks aufzuspüren. Für die Suche nach noch selteneren Phänomenen plant das CERN bereits den Bau eines deutlich größeren Nachfolge-Beschleunigers.
Die Kollaboration präsentierte detaillierte Ergebnisse in ihrem Moriond-Vortrag; eine vollständige wissenschaftliche Publikation soll in Kürze folgen. Weitere Informationen liefert ein CERN-Medienbericht.
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(vza)
Künstliche Intelligenz
Oracle: Souveränitätsversprechen zwischen Anspruch und Wirklichkeit
Auf der Oracle AI World in Frankfurt präsentierten führende Oracle-Manager ihre Pläne für eine verteilte, souveräne und KI-fähige Cloud-Infrastruktur. Im Mittelpunkt stand die Frage, wie Unternehmen angesichts wachsender Datenschutzanforderungen und einer zunehmend fragmentierten Cloud-Landschaft handlungsfähig bleiben können. Andrew Bond, CTO von Oracle EMEA, setzte den Rahmen: Oracle sei nicht einfach ein weiterer Hyperscaler, sondern unterscheide sich architektonisch deutlich von der Konkurrenz. Ob diese Behauptung trägt, muss sich in der Praxis zeigen – die Argumente waren aber durchaus substanziell.
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Oracles EU Sovereign Cloud läuft nach eigenen Angaben seit knapp drei Jahren in Frankfurt und Madrid. Sie wird ausschließlich von EU-Personal betrieben und ist vom öffentlichen Oracle-Cloud-Netz physisch getrennt. Technisch basiert sie auf denselben OCI-Bausteinen wie die öffentliche Cloud, läuft aber in einem eigenen, isolierten Realm. Damit reagiert Oracle auf eine zentrale Sorge europäischer Kunden: Daten sollen die EU nicht verlassen, und die Betriebsverantwortung liegt nachweislich in der EU.
Antonio Freitas, bei Oracle EMEA für die Sovereignty-Strategie verantwortlich, erläuterte in einer Roundtable-Session die Entwicklung des Angebots: Sein Team habe intensiv mit EU-Institutionen wie der Europäischen Kommission, ENISA und nationalen Regulierungsbehörden zusammengearbeitet. Das Ziel: die Anforderungen an souveräne Cloud-Infrastruktur nicht nur zu verstehen, sondern sie frühzeitig in die Produktentwicklung einfließen zu lassen. Inwieweit Oracle damit näher an einer EUCS-Zertifizierung (EU Cloud Services Scheme) ist als etwa AWS oder Azure, blieb auf der Veranstaltung allerdings offen.
Dass das Konzept in der Praxis trägt, sollte ein Kundenbeispiel belegen: Stefan Moch, VP von Arvato Systems, berichtete über den Betrieb von Arzneimittel-Verifikationssystemen gemäß der EU-Richtlinie FMD (Falsified Medicines Directive). Das System verarbeite allein in Deutschland täglich fünf bis sechs Millionen Apothekentransaktionen und europaweit rund 35 bis 40 Millionen Packungsverifizierungen. Hochverfügbarkeit und niedrige Latenzzeiten seien ausschlaggebend gewesen. Unabhängig überprüfbar waren diese Leistungswerte auf der Veranstaltung nicht.
Einheitliches Pricing: Versprechen mit Fragezeichen
Ein Argument, das Bond in der Keynote mehrfach unterstrich: Oracle berechnet für Cloud-Dienste in Europa denselben Preis wie in den USA. Da der Rechenzentrumsbetrieb in Deutschland deutlich teurer sei, bedeute das für europäische Kunden einen erheblichen Kostenvorteil. Oracle beziffert die Einsparungen gegenüber Mitbewerbern auf 30 bis 50 Prozent – wohlgemerkt nach Eigenangaben, nicht unabhängig geprüft.
Tatsächlich zeigen öffentlich einsehbare Preislisten, dass AWS und Azure für die Region Frankfurt häufig höhere Listenpreise aufrufen als für US-Regionen. Ob die Oracle-Rechnung unter Berücksichtigung von Enterprise-Rabatten, Reserved Instances und Committed-Use-Modellen der Mitbewerber in dieser Höhe standhält, bleibt offen. Kunden sollten hier eigene TCO-Vergleiche anstellen.
Dedicated Region und Alloy: Die Cloud im eigenen Rechenzentrum
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Neben der öffentlichen Cloud und der EU Sovereign Cloud stellte Oracle seine Dedicated Region und das Alloy-Modell vor. Die Dedicated Region ermöglicht es Unternehmen, die vollständige OCI-Infrastruktur inklusive SaaS, PaaS und IaaS im eigenen Rechenzentrum zu betreiben, ab drei Racks. Vodafone hat damit nach Oracle-Angaben 40 Rechenzentrumsstandorte in sechs Dedicated Regions konsolidiert, zwei davon in Deutschland.
Das Alloy-Modell setzt anders an: Partner können eigene Cloud-Angebote auf OCI-Basis aufbauen. Als Referenzen nannte Oracle die japanische Sovereign Cloud von Fujitsu und die Thai Cloud von AIS. Konzeptionell erinnert Alloy an Angebote der Konkurrenz wie AWS Outposts, Azure Stack oder Googles Distributed Cloud. Durch die vollständige SaaS-Verfügbarkeit hebt sich Oracle aber ab. Oracle betont, dass es sich bei allen Varianten technisch um exakt dieselbe Plattform handelt.
Multi-Cloud-Portabilität: Brücken zu AWS, Azure und Google
Ein weiterer Schwerpunkt war Oracles Multi-Cloud-Strategie. Das Unternehmen hat Teile seiner OCI-Infrastruktur direkt in Rechenzentren von Microsoft Azure, Google Cloud und AWS integriert. Oracle-Datenbankservices wie die Autonomous Database lassen sich dort nativ nutzen. Wer etwa Amazon Bedrock mit einer Oracle-Datenbank kombinieren will, muss keine Daten in eine andere Umgebung migrieren.
Passend dazu kündigte Oracle die Multi-Cloud Universal Credits an: ein einheitliches Verbrauchsmodell, das Oracle-Datenbankservices flexibel zwischen OCI, AWS, Azure und Google Cloud verschiebbar machen soll – ohne jeweils neue Vertragsverhandlungen. Die Idee klingt in Zeiten schnell wechselnder KI-Strategie, die zuletzt für ein starkes Umsatzwachstum im Cloud-Geschäft sorgten plausibel, wirft aber auch Fragen auf: Wie portabel sind Workloads in der Praxis wirklich, wenn sie auf Oracle-proprietäre Features wie die Autonomous Database angewiesen sind? Echte Multi-Cloud-Portabilität bleibt auch bei Oracle an das eigene Ökosystem gebunden.
Architekturentscheidungen: Bare Metal und RoCE statt Virtualisierung und InfiniBand
Oracle begründet seine Leistungs- und Kostenargumentation mit grundlegenden Architekturentscheidungen. Anders als AWS und Azure setzt Oracle konsequent auf Bare-Metal-Instanzen: Workloads laufen direkt auf dedizierter Hardware ohne Hypervisor-Overhead – das soll besonders datenbankintensiven Anwendungen zugutekommen. Für die Netzwerkanbindung setzt Oracle sowohl auf RoCE (RDMA over Converged Ethernet) statt auf InfiniBand und kombiniert das mit der hauseigenen Acceleron-Architektur, um Verkabelungsaufwand bei großen GPU-Clustern zu reduzieren. Beide Entscheidungen haben allerdings auch Kehrseiten: Ohne Hypervisor entfällt die flexible Ressourcenverteilung zwischen Workloads, und ob RoCE bei sehr großen Cluster-Topologien mit dem Congestion-Management von InfiniBand mithalten kann, ist in der Branche umstritten.
KI-Strategie: Datenplattform statt Modellrennen
Den Abschluss der Veranstaltung bildete Oracles KI-Strategie. Mit der AI Data Platform will Oracle private Unternehmensdaten sicher mit generativen KI-Modellen verbinden, statt eigene Foundation Models zu entwickeln. Kernelement ist die Autonomous Database, die neben relationalen Daten auch Vektoren, JSON, Graph- und Spatial-Daten unterstützt und sich über offene Formate wie Apache Iceberg mit externen Datenspeichern verbinden lässt.
Der Ansatz, sich als Datenplattform für KI zu positionieren, statt im Wettlauf um eigene Modelle mitzumischen, ist nachvollziehbar: Die meisten Unternehmen kämpfen weniger mit der Verfügbarkeit von Modellen als mit der Integration und Governance ihrer eigenen Daten. Konkrete Referenzkunden aus dem deutschsprachigen Raum blieb Oracle allerdings schuldig.
Fazit: Starke Argumente, offene Fragen
Oracle präsentierte sich auf der AI World als relevante Alternative für Unternehmen mit hohen Anforderungen an Datensouveränität und Datenbankperformance. Die Sovereign-Cloud-Architektur, das einheitliche Pricing und die Multi-Cloud-Integration sind nachvollziehbare Unterscheidungsmerkmale gegenüber den drei großen Hyperscalern. Naturgemäß blieben die zentralen Versprechen auf einer solchen Marketingveranstaltung ungeprüft. Kunden sollten Kostenvorteile anhand eigener Workloads validieren und hinterfragen, wie portabel ihre Anwendungen tatsächlich sind, wenn sie tief in Oracle-proprietäre Features investiert haben.
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(fo)
Künstliche Intelligenz
Google Maps zeigt künftig deutschlandweit Echtzeitdaten zum Nahverkehr
Google Maps zeigt künftig deutschlandweit Nahverkehr-Echtzeitdaten für den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) an. Hierfür ist das Unternehmen eine Kooperation mit Delfi-e.V.-Mitglied (Durchgängige ELektronische FahrgastInformation) Connect Fahrplanauskunft eingegangen.
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Daten von Delfi
Laut der Ankündigung von Delfi ist das Ziel der Kooperation, Google einen zentralen und gebündelten Zugang zu qualitätsgesicherten Echtzeitinformationen (Delfi-Realtime) über Fahrpläne aus ganz Deutschland zu liefern. Der Delfi e. V. ist eine auf Grundlage einer Bund-Länder-Vereinbarung gegründete Organisation, deren Mitglieder regionale Verkehrsverbünde und Servicegesellschaften sind. Ziel der Organisation ist die Verbesserung und Stärkung des öffentlichen Nah- und Fernverkehrs durch durchgängige Fahrgastinformationen.
Durch die Vereinbarung erhalte Google die Möglichkeit, sämtliche Echtzeitdaten inklusive umfassender Supportleistungen aus einer Hand direkt über Delfi zu beziehen, heißt es weiter. „Dies schafft effiziente Strukturen, klare Zuständigkeiten und eine verlässliche Grundlage für die Weiterverarbeitung und Integration der Daten“. Für Nutzerinnen und Nutzer soll dies eine bessere Planungssicherheit liefern, um etwa Verspätungen einplanen zu können.
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Die technische Umsetzung der Datenbereitstellung für Google Maps erfolgt über den Delfi-RegioCluster Nord. Dieser wird durch den Verkehrsverbund Bremen/Niedersachsen (VBN) betrieben. Die Bereitstellung der Daten erfolge durch die beiden vom VBN und von der rms GmbH betriebenen RegioCluster.
Testlauf zur EM 2024
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Als erster Testlauf der Partnerschaft kann die temporäre Zusammenarbeit von Google und Delfi im Zuge der Fußball-EM 2024 gesehen werden. Damals stellte Delfi deutschlandweit Datenbestände des ÖPNV für Haltestellen und Fahrpläne zur Verfügung und lieferte Echtzeitdaten für Pünktlichkeitsprognosen. Google Maps ergänzte die Verbindungssuche und die Navigation mit dem ÖPNV mit weiteren Informationen zu Orten und Aktivitäten.
Google hatte zuletzt seinen Chatbot Gemini in Maps integriert. Auch in Deutschland soll es damit etwa möglich sein, als Fußgänger und Fahrradfahrer per Sprache zu navigieren. Zudem weiß Gemini auch, welche Restaurants in der Nähe eine gute Bewertung haben oder in welchem Viertel man sich gerade aufhält. Dafür kann Gemini sowohl auf die Echtzeitsuche zurückgreifen als auch den Knowledge-Graph – Googles gigantische Datenbank mit Informationen.
(afl)
Künstliche Intelligenz
Kostenlose Outdoor-Apps für die ganze Familie: So werden Ferien spannender
Der Zaunkönig zwitschert, die Blumen blühen – aber die Kids lässt es kalt. Der Große hat nur auf Fortnite Lust und auch die Kleine würde trotz Frühlingswetter lieber drinnen spielen! Dabei ist das Rausgehen doch mehr als nur eine romantisierte Vorstellung vom Familien-Sonntag. In der Natur aktiv zu sein, ist eine gesundheitliche Altersvorsorge: Wer schon als Kind viel draußen unterwegs ist, lebt gesünder und glücklicher.
Trockene Fakten aus Studien locken heute niemanden mehr hinter dem Ofen vor. Ein bisschen Schummeln ist also erlaubt, indem man den analogen Ausflug geschickt digital aufwertet. Die richtigen Apps verwandeln die Natur zur Gaming-Zone, die spielerisch Wissen vermittelt und die Familienzeit zum Outdoor-Abenteuer im Koop-Modus macht.
- Studien zeigen, dass draußen zu spielen Kinder körperlich fitter und psychisch stabiler macht und messbar den Stresslevel senkt.
- Smartphone-Apps können dabei eine gute Motivation sein, um analoge und digitale Freizeitbeschäftigungen zu verbinden.
- Unsere Autorin hat kindertaugliche Apps dem Praxistest mit Kindern unterzogen – von der Schnitzeljagd per GPS bis zur Tier- und Pflanzen-Erkennung mit Bildungsauftrag.
Wir stellen zwölf kostenfreie Apps vor und verraten, welche sich für Familien besonders gut eignen. Alle Apps sind gratis für Android und iOS erhältlich und ohne Alterseinschränkung freigegeben. Wir haben außerdem eine Medienpädagogin gefragt, worauf Eltern besonders achten sollten.
Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Kostenlose Outdoor-Apps für die ganze Familie: So werden Ferien spannender“.
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