Der Autor untersucht extreme Phänomene im Universum wie Schwarze Löcher und ultraheiße Kernmaterie mit modernen theoretischen Methoden. Seit 2016 leitet er die Forschungsgruppe Gravitation, Quantenfelder und -information am Albert-Einstein-Institut.
Zusammenfassung Einstein revolutionierte unsere Vorstellung der Gravitation, als er sie als Geometrie
Moderne Quantentechnologien basieren auf dem Konzept der Hybrid-Quantensysteme, die unterschiedliche physikalische Systeme jeweils optimiert für eine bestimmte Funktion miteinander koppeln, um eine möglichst effiziente Arbeitsweise des Gesamtsystems zu erreichen. Ein Beispiel eines solchen Hybrid-Quantensystems ist die Kopplung von Licht und magnetischen Materialien, das sowohl als Speicher als auch Überträger von Informationen verwendet werden kann.
Diese Struktur fängt wegen ihrer Geometrie Licht in ihrem Inneren ein und verstärkt
Moderne Quantentechnologien basieren auf dem Konzept der Hybrid-Quantensysteme, die unterschiedliche physikalische Systeme jeweils optimiert für eine bestimmte Funktion miteinander koppeln, um eine möglichst effiziente Arbeitsweise des Gesamtsystems zu erreichen. Ein Beispiel eines solchen Hybrid-Quantensystems ist die Kopplung von Licht und magnetischen Materialien, das sowohl als Speicher als auch Überträger von Informationen verwendet werden kann.
Diese Struktur fängt wegen ihrer Geometrie Licht in ihrem Inneren ein und verstärkt
Moderne Quantentechnologien basieren auf dem Konzept der Hybrid-Quantensysteme, die unterschiedliche physikalische Systeme jeweils optimiert für eine bestimmte Funktion miteinander koppeln, um eine möglichst effiziente Arbeitsweise des Gesamtsystems zu erreichen. Ein Beispiel eines solchen Hybrid-Quantensystems ist die Kopplung von Licht und magnetischen Materialien, das sowohl als Speicher als auch Überträger von Informationen verwendet werden kann.
Diese Struktur fängt wegen ihrer Geometrie Licht in ihrem Inneren ein und verstärkt
Moderne Quantentechnologien basieren auf dem Konzept der Hybrid-Quantensysteme, die unterschiedliche physikalische Systeme jeweils optimiert für eine bestimmte Funktion miteinander koppeln, um eine möglichst effiziente Arbeitsweise des Gesamtsystems zu erreichen. Ein Beispiel eines solchen Hybrid-Quantensystems ist die Kopplung von Licht und magnetischen Materialien, das sowohl als Speicher als auch Überträger von Informationen verwendet werden kann.
Diese Struktur fängt wegen ihrer Geometrie Licht in ihrem Inneren ein und verstärkt
Heutige Technologie ist ohne Flüssigkristalle (LCs) und LC-Displays (LCDs) schwer vorstellbar. In diesem Kontext widmete sich die Untersuchung von LC-Dynamik meistens der molekularen Reorientierung, die typischerweise auf einer Zeitskala von Millisekunden geschieht. Die Phänomene, welche sich innerhalb von Pikosekunden, d. h. der Zeitdauer kollektiver Gitterschwingungen in einem Festkörper abspielen, bis hinab zu Femto- und Attosekunden, wo Molekülbindungen schwingen und sich Elektronen um Atomkerne bewegen, sind nach wie vor weitgehend unerforscht. Sie sind zugleich ein notwendiger Schritt auf dem Weg zu ‚ultraschneller Technologie‘ in weicher Materie.
eines 8CB smektischem Films: (b) in Transmissionsgeometrie, (c) in Bragg-Reflexion-Geometrie
Heutige Technologie ist ohne Flüssigkristalle (LCs) und LC-Displays (LCDs) schwer vorstellbar. In diesem Kontext widmete sich die Untersuchung von LC-Dynamik meistens der molekularen Reorientierung, die typischerweise auf einer Zeitskala von Millisekunden geschieht. Die Phänomene, welche sich innerhalb von Pikosekunden, d. h. der Zeitdauer kollektiver Gitterschwingungen in einem Festkörper abspielen, bis hinab zu Femto- und Attosekunden, wo Molekülbindungen schwingen und sich Elektronen um Atomkerne bewegen, sind nach wie vor weitgehend unerforscht. Sie sind zugleich ein notwendiger Schritt auf dem Weg zu ‚ultraschneller Technologie‘ in weicher Materie.
eines 8CB smektischem Films: (b) in Transmissionsgeometrie, (c) in Bragg-Reflexion-Geometrie
Klassischerweise unterschiedet man zwischen theoretischer und angewandter Mathematik, um verschiedene Bereiche der mathematischen Wissenschaften einzuordnen. Dass diese Trennlinie sehr durchlässig ist, konnten Bernd Sturmfels vom Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften sowie Paul Breiding und Sascha Timme von der Technischen Universität Berlin nachweisen. Mittels einer eigens entwickelten Software lassen sich sowohl numerische Lösungen für Systeme polynomieller Gleichungen finden als auch klassische Fragen der theoretischen Mathematik beantworten. Forschungsergebnisse wurden in der Januar-Ausgabe der „Notices of the American Mathematical Society” publiziert.
Kegelschnitt-Problem Die publizierte Arbeit thematisiert ein klassisches Problem in der Geometrie
Wie entstehen Entscheidungen in unserem Gehirn? Untersuchungen am Nervensystem der Ratte zeigen, dass sich die Grundlagen solch komplexer Prozesse an detailgetreuen Modellen neuronaler Netzwerke studieren lassen. Neue Methoden erlauben es, die Struktur von Nervenzellen zu rekonstruieren, nachdem zuvor deren Funktion am lebenden Tier untersucht wurde. Aus diesen Daten können Modelle ganzer Hirnareale erstellt werden. Mit Hilfe von Computersimulationen neuronaler Aktivität in diesen Netzwerkmodellen erhoffen sich die Forscher Erkenntnisse darüber, wie Informationen im Gehirn verarbeitet werden.
Von links nach rechts: Modell der Kortex-Geometrie [6]; der Verteilung aller Zellkörper
Die mathematische Theorie der Hypergraphen hat vielfältige Anwendungen, von chemischen Reaktionsnetzwerke bis zu Koautorenschaften und Zitationen von Wissenschaftlern, und eröffnet neue Möglichkeiten der Musterbildung in gekoppelten Systemen. The mathematical theory of hypergraphs offers a wide range of application, from chemical reaction networks to collaborations of scientists and citations of their papers, and lets us detect new types of collective pattern formation.
Hypergraphen Mathematik Autoren Jost, Jürgen Abteilungen Forschungsgruppe Geometrie
