Quantum-Gas Microscope for Fermionic Atoms

We realize a quantum-gas microscope for fermionic ⁴⁰K atoms trapped in an optical lattice, which allows one to probe strongly correlated fermions at the single-atom level. We combine 3D Raman sideband cooling with high-resolution optics to simultaneously cool and image individual atoms with single-lattice-site resolution at a detection fidelity above 95%. The imaging process leaves the atoms predominantly in the 3D motional ground state of their respective lattice sites, inviting the implementation of a Maxwell’s demon to assemble low-entropy many-body states. Single-site-resolved imaging of fermions enables the direct observation of magnetic order, time-resolved measurements of the spread of particle correlations, and the detection of many-fermion entanglement

Fifteen years of research on oral–facial–digital syndromes: from 1 to 16 causal genes

Oral–facial–digital syndromes (OFDS) gather rare genetic disorders characterised by facial, oral and digital abnormalities associated with a wide range of additional features (polycystic kidney disease, cerebral malformations and several others) to delineate a growing list of OFDS subtypes. The most frequent, OFD type I, is caused by a heterozygous mutation in the OFD1 gene encoding a centrosomal protein. The wide clinical heterogeneity of OFDS suggests the involvement of other ciliary genes. For 15 years, we have aimed to identify the molecular bases of OFDS. This effort has been greatly helped by the recent development of whole-exome sequencing (WES). Here, we present all our published and unpublished results for WES in 24 cases with OFDS. We identified causal variants in five new genes (C2CD3, TMEM107, INTU, KIAA0753 and IFT57) and related the clinical spectrum of four genes in other ciliopathies (C5orf42, TMEM138, TMEM231 and WDPCP) to OFDS. Mutations were also detected in two genes previously implicated in OFDS. Functional studies revealed the involvement of centriole elongation, transition zone and intraflagellar transport defects in OFDS, thus characterising three ciliary protein modules: the complex KIAA0753-FOPNL-OFD1, a regulator of centriole elongation; the Meckel-Gruber syndrome module, a major component of the transition zone; and the CPLANE complex necessary for IFT-A assembly. OFDS now appear to be a distinct subgroup of ciliopathies with wide heterogeneity, which makes the initial classification obsolete. A clinical classification restricted to the three frequent/well-delineated subtypes could be proposed, and for patients who do not fit one of these three main subtypes, a further classification could be based on the genotype

Die ökologische Perspektive von Kunststoffen: Handlungsbedarf für den Unterricht

Technik hat Folgen – für jeden einzelnen Menschen, für die Gesellschaft und die Umwelt. Technik sollte mit ihren Folgen im Zielkonflikt artikuliert, diskutiert und abgewogen werden. Die Entscheidung zur Auswahl eines Werkstoffes für ein konkretes technisches Artefakt bringt immer Vor- und Nachteile mit sich. Daher sollten diese im Entscheidungsprozess entsprechend berücksichtigt und thematisiert werden. Der vorliegende Text soll Einblicke in die Diskussion zur Verwendung von Kunststoffen in der Industrie und in unserem Alltag eröffnen und Ideen zur Thematisierung im Technikunterricht anregen. Ausgangspunkt dafür soll das für Schülerinnen und Schüler gedachte kostenlose Heft „Kunststoffe – Werkstoffe unserer Zeit“ der Arbeitsgemeinschaft der Deutschen Kunststoffindustrie (AGDK) sein. An Beispielen aus der Verpackungsindustrie und an Bio-Kunststoffen sollen Fragen zur Diskussion technischer Zielkonflikte herausgearbeitet werden, um das Material technikdidaktisch einschätzen zu können. Wenn Technikunterricht, ausgehend von konkreten Bedingungen, Zwecken und Folgen eines Artefakts, die in ihm enthaltenen Kompromisse aus Interessen und Zielen betrachtet, kann er einen Beitrag zur fachlich fundierten Meinungsbildung leisten und Mündigkeit innerhalb einer technisierten und von Technik geprägten Welt fördern. (DIPF/Orig.

Umsetzung europäisch harmonisierter integraler C-ITS Services in Deutschland - von Fuß über Rad, Kfz, Lkw bis hin zum öffentlichen Verkehr

Der Artikel beschreibt kooperative intelligente Verkehrssysteme (engl. C-ITS), zeigt Beispiele aus der praktischen Anwendung und stellt die Harmonisierungsarbeit der C-Roads Plattform vor

Asymmetries between partners and the success of university-industry research collaborations

Despite the common belief that orientation asymmetry—fundamental differences in the goals and expectations between partners—constitute a major barrier to successful collaboration, empirical evidence on how orientation asymmetry impacts university-industry collaboration is rare. We seek to understand the nature and impact of orientation asymmetry by conducting a mixed-method study of the research collaborations between a Big Pharma and its academic partners. Our interviews reveal critical asymmetries between partners, concerning not only different orientations, but also different perceptions of conflict. Building on these qualitative findings, we conduct a multi-wave, multi-source survey study to unpack the relationships between orientation asymmetry, conflict within collaboration teams, conflict perception asymmetry, and different types of collaboration success. We contribute to the literature on university-industry collaborations by providing a much-needed comparison of the perspectives from both sides of the collaboration and developing a nuanced understanding of the dynamics within collaboration project teams. We discuss the implications of our findings for researchers, managers, and policymakers.ISSN:0048-7333ISSN:1873-762

Applicability of V2X for transit signal priority

Das vorliegende Dokument stellt eine Handlungsempfehlung zur Nutzung des C2X-Kommunikationsstandards IEEE 802.11p für die ÖV-Priorisierung an signalisierten Knotenpunkten zur Verfügung. Die erstellte Roadmap baut auf die Systeme im Status quo auf und zeigt Wege für ein sukzessives Upgrade hin zur C2X-basierten ÖV-Priorisierung. Die Priorisierung des Öffentlichen Verkehrs ist eine seit den 1980er Jahren angewendete Praxis zur Verbesserung der Reisezeiten der Öffentlichen Verkehrsmittel und der Stärkung des Umweltverbundes auf Basis der Steigerung der Attraktivität des Öffentlichen Verkehrs. Signalisierte Knotenpunkte sind unerlässliche Bestandteile des innerstädtischen Hauptstraßennetzes. Sie beeinflussen maßgeblich die Qualität des Verkehrsablaufs und sind damit von besonderer Bedeutung in Bezug auf die verkehrliche Steuerung und die mitunter verkehrspolitisch motivierte Lenkung des Verkehrsgeschehens. Seit geraumer Zeit rücken die Potenziale der C2X-Kommunikation aus der theoretischen Forschung hin zur praktischen Erprobung und nähern sich kontinuierlich einer Marktreife an. Kooperative Intelligente Verkehrssysteme (C-ITS) wurden bereits in mehreren urbanen Testfeldern erfolgreich implementiert und getestet. Die Grundidee der Kooperation zwischen der Lichtsignalanlage (LSA) als infrastrukturseitige Einrichtung und dem Fahrzeug inklusive der fahrzeugführenden Person besteht im gegenseitigen Informationsaustausch zur Verbesserung der Qualität des Verkehrsablaufs und zur Erhöhung der Verkehrssicherheit. Infolge der hohen zu erwartenden Potenziale, welche durch Vernetzung erschlossen werden können, hat sich die Bundesrepublik Deutschland mit dem „IVS-Aktionsplan Straße“ zur koordinierten Weiterentwicklung bestehender und zur beschleunigten Einführung neuer Intelligenter Verkehrssysteme in Deutschland bekannt. Da sich das bestehende System der ÖPNV-Priorisierung bereits seit Jahrzehnten bewährt hat, ist ein Umstieg auf ein neues C2X-basiertes System nicht einfach. Umstrukturierungen im Frequenzbereich des Analog-Funks geben in vielen Städten jedoch Anlass für eine Änderung der Bestandssysteme. Die Nutzung der C2X-Kommunikation ermöglicht zum einen die Modernisierung des Datenübertragungssystems und zum anderen ein Optimierungspotenzial für die ÖPNV-Priorisierung sowie weitere Synergien. Ausgehend von einer Bestandsaufnahme zu gegenwärtig genutzten Verfahren zur ÖPNV-Priorisierung (Kapitel 1) und zu ersten C2X-Erprobungsprojekten (Kapitel 2) erfolgt die Ableitung eines Rahmenkonzeptes zur Migration der konventionellen Technik hin zu einer C2X-basierten Priorisierung (Kapitel 3). Die Aspekte der kommunalen Seite – als Anbieter der streckenseitigen Infrastruktureinrichtungen – und der Verkehrsunternehmen – als Betreiber des Öffentlichen Verkehrs – werden speziell betrachtet. Aufbauend auf den Aspekten von Planung, Umsetzung und Betrieb der ÖPNV-Priorisierung sowie der C2X-Nachrichten und Nachrichteninhalte wird ein Leitfaden zum schrittweisen Übergang der Priorisierung vom Status quo hin zur C2X-basierten ÖPNV-Priorisierung vorgestellt. Die C2X-basierte Priorisierung bietet völlig neue Möglichkeiten zur Optimierung der Verkehrssteuerung. Dabei werden in Kapitel 4 die Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlichen Verkehrsarten auf der einen Seite sowie die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen C-ITS Services auf der anderen Seite dargestellt. Als Ergebnis des Dokuments werden in Kapitel 5 ein Pilotierungskonzept sowie eine Handlungsempfehlung/Roadmap zur gezielten Umrüstung hin zur C2X-Infrastruktur für die ÖPNV-Priorisierung, wie sie zielführend von Städten/Kommunen sowie Verkehrsunternehmen umgesetzt werden sollte, aufgezeigt. Dabei wird einerseits auf den stufenweisen Ausbau der Hard- und Softwarekomponenten fokussiert und andererseits die zeitliche Komponente der Realisierung thematisiert. Das beispielhafte Pilotierungskonzept berücksichtigt die spezifischen Anforderungen der Städte und Kommunen sowie die Anforderungen und Wünsche der Verkehrsunternehmen an eine ÖPNV-Priorisierung. In einem abschließenden Ausblick wird die Schnelllebigkeit der Informationstechnik als Motivation aufgegriffen, frühzeitig die erforderlichen Entwicklungsschritte anzustoßen.This report delivers recommended actions towards the use of the C2X communication standards IEEE 802.11p for the public transport (PT) prioritisation at signalised junctions. The provided roadmap develops on the systems in status quo and points out ways for a gradual upgrade to the C2X-based PT prioritisation. Prioritisation of public traffic is state of the art since the 1980s for the improvement of the PT travel times and the support of ecomobility on basis of the increase of the attractiveness of public traffic. Signalised junctions are essential components of the main road network in cities. They affect the quality of traffic flow considerably and therefore they are of special importance for traffic control, which is occasionally influenced by municipal traffic policies as well. For quite some time the potentials of the C2X communication develop from theoretical research towards practical trials and therefore approximate market readiness. Cooperative intelligent traffic systems (C-ITS) were already implemented and tested successfully in several urban test fields. The philosophy of co-operation between the traffic light signal system – being part of the surrounding traffic infrastructure – and vehicles including their drivers consists in bilateral information exchange for the improvement of the quality of traffic flow and for the increase of road safety. Due to the high potentials expected, which can be opened by such a cross-linking, the Federal Republic of Germany has committed in its “National ITS Action Plan for the Roads” to the coordinated advancement of existing and the accelerated introduction of new intelligent traffic systems to Germany. Since the existing system of the PT prioritisation has established for decades, its transfer to a new C2X-based system is not easy. Restructuration on the frequency bands for analog radio provides a cause for changes on the existing system for many cities. The applicability of C2X communication enables on the one hand the modernisation of the data transmission technology and on the other hand an optimisation of the PT prioritisation and further synergies. Based on a survey on current PT prioritisation systems in Germany (chapter 1) and on first C2X trials (chapter 2) a framework concept for the migration of the conventional technology to a C2X based prioritisation is derived (chapter 3). This concept is based on the aspects of planning, implementation and operation of the PT prioritisation as well as the C2X messages and their content. The aspects of the local authorities – who provide the road infrastructure – and the public transport companies – as operators of public traffic – are specifically regarded. The C2X based prioritisation offers completely new possibilities for the optimisation of the traffic control. In chapter 4 the interdependences between different kinds of traffic as well as between the different C-ITS services are presented. As result of the document, in chapter 5 a pilot test concept as well as recommended actions for a targeted conversion towards a C2X infrastructure for PT prioritisation are discussed, including how those actions should be implemented by cities/municipalities as well as transport authorities. The gradual development of hard- and software components and the temporal component of the realisation are brought up for discussion. The exemplary pilot test concept considers the specific requirements of the cities and municipalities as well as the demands and requests of the transport authorities towards PT prioritisation. In a concluding outlook, the fast-moving nature of information technology is highlighted as a motivation to initiate the necessary developments in due time