Research Highlights

Mit Hilfe des James-Webb-Weltraumteleskops hat ein Forscherteam, dem auch Mitglieder des Instituts für Teilchenphysik und Astrophysik der ETH Zürich angehören, Ammoniak in der Atmosphäre eines kalten Braunen Zwergs gemessen. Anhand der Isotopenhäufigkeit von Ammoniak lässt sich untersuchen, wie riesige Gasplaneten entstehen.

Forschern des Instituts für Quantenelektronik der ETH Zürich ist es gelungen, Terahertz-Solitonen in einem ringförmigen Quantenkaskadenlaser zu beobachten.

Nicht nur für unsere alltägliche Mobilität sind Verkehrsbehinderungen ein Ärgernis, auch für kleinste Teilchen wie Elektronen können diese negative Konsequenzen mit sich bringen. Wollen Physikerinnen und Physiker sehr schnelle Dynamik in der Materie mittels weicher Röntgenstrahlung untersuchen, ist freie Bahn für Elektronen gefordert.

In Metamaterialien ist nichts wie sonst: Hartes ist plötzlich elastisch, Weiches leitet Signale, und Schall und Licht verhalten sich sonderbar. Solche Design-​Materialien haben Eigenschaften, die in der Natur nicht vorkommen.  

Beim photoelektrischen Effekt löst ein Photon ein Elektron aus einem Material heraus. ETH-Forscherinnen haben nun mit Attosekunden-Laserpulsen den zeitlichen Ablauf dieses Effekts in Molekülen gemessen. Aus ihren Ergebnissen können sie auf den genauen Ort der Photoionisation schliessen.

Lichtteilchen reagieren normalerweise nicht auf Magnetfelder. ETH-Forscher haben jetzt gezeigt, wie man Photonen dennoch mit elektrischen und magnetischen Feldern beeinflussen kann. In Zukunft könnten mit dieser Methode starke künstliche Magnetfelder für Photonen erzeugt werden.

Der CMS-Detektor am Large Hadron Collider (LHC) des CERN hat am Donnerstag ein neues Herzstück erhalten. Es handelt sich um einen Pixeldetektor, der ähnlich einer Hochgeschwindigkeits-Digitalkamera bis zu 40 Millionen Bilder pro Sekunde aufnimmt.

Wenn man Materie nahe an den absoluten Nullpunkt abkühlt, stellen sich mitunter bemerkenswerte Phänomene ein. Zu ihnen gehört auch die Suprasolidität, bei der regelmässige Strukturen und reibungsloses Fliessen gleichzeitig vorkommen. ETH-Forschern gelang es nun erstmals, diesen merkwürdigen Zustand experimentell nachzuweisen.

Theoretische Physiker der ETH Zürich führten intelligente Maschinen bewusst in die Irre und entwickelten damit das maschinelle Lernen weiter: Sie schufen eine neue Methode, dank der Computer Daten kategorisieren können – und zwar auch dann, wenn kein Mensch eine Ahnung hat, wie eine solche Kategorieneinteilung sinnvollerweise aussehen könnte.

Sie sind selbst für Physiker eine grosse Herausforderung: Quantensysteme aus mehreren Teilchen. Denn ihr Verhalten lässt sich nur mit grossem rechnerischen Aufwand berechnen. ETH-Physiker haben nun einen Weg gefunden, wie die Gleichungen elegant vereinfacht werden können.

In der Staubscheibe um einen jungen Stern hat ein Forschungsteam Strukturen beobachtet, die mit hoher Geschwindigkeit vom Zentrum wegfliegen. Noch ist unklar, um welches Phänomen es sich dabei handelt und wie es zustande kommt.

In Experimenten mit ultrakalten Atomen und Laserlicht haben ETH-Forscher beobachtet, dass sich die Leitfähigkeit beim Fluss durch kleinste Strukturen stufenweise ändert. Dieser Quanteneffekt wurde noch nie bei elektrisch neutralen Teilchen gemessen.