Quantensprung: Monolithische Integration eines photonischen Quantensystems auf einem Chip

2025-07-20
Quantensprung: Monolithische Integration eines photonischen Quantensystems auf einem Chip

Wissenschaftler der Northwestern University, der Boston University und der UC Berkeley haben einen Durchbruch erzielt: die Integration eines miniaturisierten photonischen Quantensystems auf einen herkömmlichen Elektronikchip. Dieser 1 mm² große Chip erzeugt Quantenlicht und enthält ein intelligentes elektronisches System zur Stabilisierung, das zuverlässig Photonenpaare für lichtbasierte Quantenkommunikation, -sensorik und -verarbeitung erzeugt. Der Chip wurde in einer kommerziellen Halbleiterfertigung hergestellt und zeigt Skalierungspotenzial. Dies ist ein entscheidender Schritt hin zu größeren photonischen Quantensystemen und eröffnet Möglichkeiten für Anwendungen in der Informatik, Sensorik und Kommunikation.

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Technologie Chipintegration

Lyme-Borreliose-Durchbruch: Neues Antibiotikum und Verständnis chronischer Symptome

2025-05-06
Lyme-Borreliose-Durchbruch: Neues Antibiotikum und Verständnis chronischer Symptome

Forscher der Northwestern University haben Piperacillin identifiziert, ein Antibiotikum, das die derzeit gängige Standardbehandlung Doxycyclin bei der Lyme-Borreliose deutlich übertrifft. Piperacillin heilte die Lyme-Borreliose bei Mäusen mit einer 100-mal niedrigeren Dosis als Doxycyclin und hatte dabei nur minimale Auswirkungen auf die Darmflora. Darüber hinaus wurde eine mögliche Ursache für die Post-Treatment Lyme Disease (PTLD) entdeckt: verbleibende Reste der Borrelia-Zellwand im Leber, die eine Immunreaktion auslösen. Diese Entdeckung ebnet den Weg für genauere Diagnosen, Behandlungen und Strategien zur Vorbeugung chronischer Symptome.

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Technologie Chronische Erkrankung

Quanten-Teleportation erstmals über stark ausgelastete Internetkabel erfolgreich

2024-12-27
Quanten-Teleportation erstmals über stark ausgelastete Internetkabel erfolgreich

Ingenieure der Northwestern University haben einen Durchbruch erzielt, indem sie die Quanten-Teleportation über ein bereits mit Internetverkehr belastetes Glasfaserkabel erfolgreich demonstriert haben. Diese in Optica veröffentlichte Entdeckung ebnet den Weg zur Integration der Quantenkommunikation in die bestehende Internetinfrastruktur und vereinfacht die Anforderungen für fortschrittliche Sensor- und Quantencomputing-Anwendungen erheblich. Das Team meisterte die Herausforderung, dass verschränkte Photonen den dichten Internetverkehr stören, indem es eine optimale Wellenlänge wählte und spezielle Filter einsetzte. Diese erfolgreiche Übertragung ermöglicht den Weg zu Quanten- und klassischen Netzwerken der nächsten Generation, die eine einheitliche Glasfaserinfrastruktur nutzen, und verspricht eine Zukunft mit zugänglicheren Quantentechnologien.

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Metformins Geheimnis gelüftet: Mitochondrien sind der Schlüssel

2024-12-18
Metformins Geheimnis gelüftet: Mitochondrien sind der Schlüssel

Eine neue Studie enthüllt den genauen Wirkmechanismus von Metformin, einem weit verbreiteten Medikament gegen Typ-2-Diabetes. Forscher haben entdeckt, dass Metformin den Blutzuckerspiegel senkt, indem es mit den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zelle, interferiert. Genauer gesagt, blockiert es den mitochondrialen Komplex I, einen entscheidenden Teil der Energieproduktionsmaschinerie der Zelle. Diese in Science Advances veröffentlichte Forschung verwendete gentechnisch veränderte Mäuse, um zu zeigen, dass Metformin krankheitsbeitragende Zellen angreift, ohne gesunde Zellen signifikant zu schädigen. Dies liefert ein tieferes Verständnis der Wirkungsweise dieses „Wundermedikaments“.

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