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Spektrum der WissenschaftSpezial Physik - Mathematik - Technik 3/2013

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Digitalpaket: Spezialreihe Physik-Mathematik-Technik Jahrgang 2013

Spektrum der WissenschaftSpezial Physik - Mathematik - Technik 3/2013

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Inhalte dieser Ausgabe

Computer

06Alternativen zum Silizium

Die Miniaturisierung der Bauelemente stößt an elementare physikalische Grenzen. Zeit also für vielerlei neue Ideen!

Quantenelektronik

14Spintronik mit Diamant

Künftige Computer nutzen vermutlich außer der Ladung der Elektronen zugleich deren Spin.

Schlitzwellenleiter

22Der Zauber der Plasmonik

Eine Technik, die elektromagnetische Wellen in winzige Strukturen zwängt, verspricht eine neue Generation ungeahnt schneller Computerchips sowie höchst empfindliche molekulare Detektoren.

Bioinformatik I

30Computer aus Biomolekülen

Eine Mischung aus DNA und Enzymen wirkt wie ein vollwertiger Rechner. Dieser molekulare Automat kann auch in lebenden Zellen zum Einsatz kommen.

Bioinformatik II

38DNA-Computer – die Spielversion

Aus DNA-Molekülen lassen sich logische Gatter aufbauen, die wie normale Schaltelemente wirken. Ein Automat aus solchen Gattern spielt perfekt Tic-Tac-Toe.

Datenspeicher

48Die kleinsten Bits der Welt

Memristoren sind elektrische Widerstände mit Gedächtnis. Sie sollen Datenspeicher noch schneller machen – und den Energiehunger von Computern drosseln.

Telefonie

58Grenzenlose Kommunikation

Drahltlosnetze ohne feste Infrastruktur können überall und jederzeit für Verbindung sorgen. Allerdings wirft ihre Realisierung noch logistische Probleme auf.

Quantencomputer

64Absolute Vertraulichkeit im Quanten-Internet

Mit Hilfe der Quantenmechanik können wir uns eines Tages vielleicht im Internet bewegen, ohne befürchten zu müssen, dass uns jemand dabei überwacht.

Daten im Fluss

69Interview: Grüne Wolken am IT-Himmel

Lorenz Hilty über Chancen und Risiken des Computing.

Wissenschaftliches Rechnen

Computer-Linguistik

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Korrekt oder nicht? Mathematische Beweise beruhen auf Annahmen und Schlussfolgerungen. Das klingt im Prinzip einfach, es dauert aber nicht selten Jahrzehnte oder länger, bis sie gefunden werden - wenn es überhaupt gelingt. Die Geschichten und die Menschen dahinter bieten oft spannende Geschichten.

Januar 2018

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Dossier 4/2017

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Besser lernen: Die fünf effektivsten Strategien • Persönlichkeit: Wie Erinnerungen uns prägen • Amnesie: Blackout im Gehirn