Trendbericht

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Künstliche Intelligenz ist in der technischen Chemie angekommen – als Werkzeug, das etwa Modellierung und Experimentierpraxis beschleunigt. Maschinelles Lernen, physikalisch informierte neuronale Netze und autonome Labore schließen die Lücke zwischen Elektronenstruktur und Reaktorsimulation. Autonome Prozesse und Workflows ändern die Aufgaben von Ingenieuren und Chemikern. Kaum ein Tag vergeht ohne Neuigkeiten zu künstlicher Intelligenz (KI), seien es neue Sprachmodelle (Large Language Models, LLMs), Fortschritte beim autonomen Fahren oder die zunehmende Integration von KI in Arbeitsabläufe der Industrie. Diese Techniken beeinflussen heute vi

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Molekulare Qubits und Qudits sind mögliche Bausteine für Quantencomputer oder Sensoren, die sich flexibel entwerfen lassen – Hürden gibt es jedoch weiterhin. Von Quantenphysik zu molekularer Quantentechnologie Die zentralen Konzepte der Quantenmechanik 1) sind Superposition, Verschränkung, der Tunneleffekt und diskrete Energieniveaus (Quantisierung). Im Quantencomputing ermöglichen Superposition und Verschränkung neue Ansätze der Informationsverarbeitung (Abbildung unten). Dies ist möglich, da Teilchen – sogenannte Quantenbits (Qubits) 2) – nicht nur die Zustände 0 oder 1 annehmen können, sondern in einer Überlagerung (Englisch: superposition

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Ionische Kohlenstoffnitride eignen sich als Materialien, um Ladung zu speichern und lichtgetrieben Wasserstoffperoxid herzustellen. Ionic Carbon Nitrides for Photocatalysis One of the key scientific challenges of the 21 st century is the development of green technologies that conserve resources by utilizing efficient catalysts capable of driving chemical transformations with low energy and cost input. In this context, photocatalysis has become an attractive strategy because it enables redox reactions to proceed by supplying energy in the form of light, for example from sunlight or low-cost LEDs powered by renewable electricity sources. 1,2) S

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Grenzflächenwasser an elektrifizierten Oberflächen lässt sich erstmals quantitativ visualisieren. Das liegt an neuen Spektroskopie-, Mikroskopie- und Simulationsmethoden. Grenzflächenwasser und Ionenstruktur in der Elektrokatalyse Wie sich Wasser an elektrifizierten Grenzflächen verhält, ist heute besser verstanden als vor fünf Jahren. Mit neuen Spektroskopiemethoden, hochauflösender Mikroskopie und atomistischen Simulationen blicken Forschende erstmals quantitativ in die Struktur, Orientierung und Dynamik des Grenzflächenwassers. Dieser Trendbericht präsentiert die wichtigsten Fortschritte bei Methoden und Konzepten und diskutiert, welche Zu