| 25.11.2020 |
Quantenprozessoren von parasitären Wechselwirkungen befreien
Eine perfekte Verschränkung - eine der Grundvoraussetzungen für den Erfolg von Quantencomputern - erfordert eine vollständige Kontrolle über alle Qubit-Qubit-Wechselwirkungen. Bisher wurde dieses Ziel durch eine fundamentale, stets aktive parasitäre Wechselwirkung behindert, die die Verschränkung stört. Jetzt haben Forscher des Forschungszentrums Jülich und der RWTH Aachen in Zusammenarbeit mit dem IBM T.J. Watson Research Center und der Syracuse University, beide USA, eine Theorie-motivierte Idee entwickelt und erfolgreich umgesetzt, um diese Wechselwirkungen zwischen zwei Qubits zu beseitigen. Ihre Arbeit führt zu einem besseren Verständnis der Physik hinter dem Fehler, was es auch ermöglicht, eine genauere Verschränkung sowie eine Entflechtung zwischen zwei Qubits herzustellen.
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Suppression of Unwanted ZZ Interactions in a Hybrid Two-Qubit System, Phys. Rev. Lett. 125, 200504 (2020).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.200504
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| 23.11.2020 |
Ein fehlendes Puzzleteil im Bild des Solarmotors
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Borexino-Kollaboration haben zum ersten Mal die Existenz des sogenannten CNO-Fusionszyklus in der Natur nachgewiesen: Sie entdeckten solare Neutrinos, die aus diesem Prozess stammen. In unserer Sonne ist der CNO-Zyklus selten – es wird jedoch angenommen, dass er im Universum eine wichtige Rolle spielt.
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Experimental evidence of neutrinos produced in the CNO fusion cycle in the Sun, Nature
DOI 10.1038/s41586-020-2934-0
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| 11.11.2020 |
Neutronen weisen neuartige Nanowirbel nach
Forscher haben erstmals antiferromagnetische Skyrmionen erschaffen, in denen entscheidende Bausteine gegenläufig zueinander ausgerichtet sind. Der Nachweis gelang mittels Neutronen am Kalten Dreiachsenspektrometer PANDA, das das Jülich Centre for Neutron Science an seiner Außenstelle am Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) betreibt, sowie an zwei weiteren Neutronenquellen in der Schweiz und Frankreich. Die Entdeckung, publiziert in Nature, könnte es in Zukunft ermöglichen, effizientere Computer zu entwickeln.
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Fractional antiferromagnetic skyrmion lattice induced by anisotropic couplings. S. Gao, H.D. Rosales, F.A. Gómez Albarracín, V. Tsurkan, G. Kaur, T. Fennell, P. Steffens, M. Boehm, P. Čermák, A. Schneidewind, E. Ressouche, D.C. Cabra, C. Rüegg, O. Zaharko. Nature 23 September 2020 (online). DOI: 10.1038/s41586-020-2716-8
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| 29.10.2020 |
Neutronenforschung: Form roter Blutkörperchen beeinflusst Sauerstofftransport
Rote Blutkörperchen im Blut höherer Wirbeltiere dienen dem Transport von Sauerstoff über das Herz-Kreislauf-System. Zu diesem Zweck sind die Blutzellen dicht an dicht mit dem Protein Hämoglobin gefüllt, das reversibel Sauerstoff bindet und freisetzt. Ein internationales Forscherteam um den Jülicher Physiker Dr. Andreas M. Stadler hat nun mit Hilfe von Neutronenstreuexperimenten herausgefunden, dass molekulare Eigenschaften der Proteine von der Form der Blutzellen abhängen.
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Keyun Shou et al.;
Effect of Red Blood Cell Shape Changes on Haemoglobin Interactions and Dynamics: A Neutron Scattering Study;
Royal Society Open Science, Volume 7, Issue 10, 14 October 2020, DOI: 10.1098/rsos.201507
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| 20.10.2020 |
Alzheimer, Parkinson & Co: Fibrillen-Wachstum einen Riegel vorschieben
Jülich / Düsseldorf, 20. Oktober 2020 – Bei einer Reihe von Erkrankungen stehen miteinander verklebte Eiweißbausteine, sogenannte Fibrillen, als Verursacher in dringendem Verdacht. Ein Team von Biophysikern der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und des Forschungszentrums Jülich hat sich damit beschäftigt, wie das Wachstum dieser pathogenen Fibrillen gehemmt werden kann. In einer kürzlich erschienen Online-Veröffentlichung von Chemical Science beschreiben sie ein spezielles Molekül, welches die Enden der Fibrillen verkleben kann.
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| 08.10.2020 |
FET-PET liefert hilfreiche Informationen zur Behandlung von Hirnmetastasen
Neue Krebstherapien wie die Immuntherapie und die zielgerichtete Therapie bergen große Chancen. Die Behandlungen richten sich nicht nur gegen den primären Tumor. Sie sollen auch Absiedlungen in anderen Organen - vor allem im Gehirn - bekämpfen. Die sogenannte Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mit radioaktiv markierten Aminosäuren kann in solchen Fällen wertvolle Zusatzinformationen liefern, um den Erfolg einer Therapie zu beurteilen.
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Galldiks N, Abdulla DS, Scheffler M, Wolpert F, Werner JM, Huellner MW, Stoffels G, Schweinsberg V, Schlaak M, Kreuzberg N, Landsberg J, Lohmann P, Ceccon G, Baues C, Trommer M, Celik E, Ruge MI, Kocher M, Marnitz S, Fink GR, Tonn JC, Weller M, Langen KJ, Wolf J, Mauch C.
Treatment Monitoring of Immunotherapy and Targeted Therapy using 18F-FET PET in Patients with Melanoma and Lung Cancer Brain Metastases: Initial Experiences.
J Nucl Med. (published online 2020 Sep 4), doi: 10.2967/jnumed.120.248278
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| 01.10.2020 |
Synthetische Zellen: Formen und Bewegungen steuern
Lebende Zellen können unterschiedlichste Formen annehmen, etwa um sich fortzubewegen, durch Engstellen zu schlängeln oder Nährstoffe aufzunehmen. Krankheitserreger nutzen diese Fähigkeiten der aktiven Fortbewegung zum Beispiel, um in gesundes Gewebe einzudringen. Die physikalischen Grundlagen dieser komplexen Prozesse haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der ETH Zürich nun mit einem neuen Modellsystem untersucht.
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Originalveröffentlichung: Hanumantha Rao Vutukuri et al.;
Active particles induce large shape deformations in giant lipid vesicles;
Nature, 30. September 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-2730-x
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