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Quanten Tiqtaqtoe Tueftelakademie SpielBild: CC BY-SA 4.0 Junge Tüftler gGmbH
  • Sonderprogramm /Aktionstag

Quanten 1x1 mit der Tüftelakademie

Kostenfreie Angebote für Schulklassen: Quantentechnologien spielend leicht erklärt

  • Schule Sek 1
  • , bis

Wusstet ihr, dass manche physikalischen Gesetze in der Welt der Quanten plötzlich nicht mehr gelten? Lichtteilchen können sich in mehreren Zuständen gleichzeitig befinden oder über weite Entfernungen hinweg eine unsichtbare Verbindung herstellen. Expert*innen nutzen die Quantenphänomene, um blitzschnelle Computer zu bauen, super sichere Nachrichten zu verschicken oder Prothesen zu steuern. Klingt unglaublich? Willkommen in der wundersamen Welt der Quanten!

Diese Kurse stehen zur Auswahl:

Quanten 1 x 1 - Quantencomputer

Technologie, die unsere Zukunft immens verändern wird! Quanten. Doch wie funktioniert sie und was ist daran anders? Was ist eigentlich nochmal ein Quant? Wir beantworten nicht nur diese Frage, sondern lernen auch spielerisch die wundersamen Phänomen Superposition und Verschränkung kennen. Katzen, die tot und lebendig zugleich sein können und »spukhafte Fernwirkung« (Zitat Albert Einstein) werden im Spiel Quanten TiqTaqToe spielerisch vermittelt.

Anschließend beschäftigen wir uns mit leichten und schweren Problemen. Was können Menschen und Computer schlecht berechnen und warum sind Quantencomputer darin besser? Wo kann das angewendet werden und wie verändert das unser Leben, wenn wir plötzlich Lösungen für Probleme (zum Beispiel in der Medizinforschung, beim Klimaschutz oder der Künstlichen Intelligenz) finden könnten, über deren Berechnung wir heute gar nicht nachdenken, weil es schlichtweg zu lange dauern würde eine Lösung zu berechnen?

Mit dem Spiel Quantenlabyrinth tauchen wir anschließend in die Arbeitsweise der Quantencomputer ein und lernen ihre Arbeitsweise kennen, die auch eine neuartige Programmiertechnik benötigt.

Was ist das Quanten TiqTaqToe?
Mit dem Quanten TiqTaqToe können wir spielerisch verstehen, was die beiden Phänomene Superposition und Verschränkung bedeuten. Wir können sie in unserer alltäglichen Welt nicht wahrnehmen, aber in der Welt des allerkleinsten, der Welt der Quanten gelten andere Naturgesetze, die wir uns kaum vorstellen können.

Was ist das Quanten Labyrinth?
Quantencomputer nutzen QuBits (Quantum Bits) anstatt klassischer Bits. Mit dem Spiel Quanten Labyrinth schauen wir uns die Fähigkeiten dieser neuen Bits an und wie sie ein Quantencomputer benutzt.

Verschlüsselung mit Quantenkommunikation

Was ist eigentlich nochmal ein Quant?
Mit einem Rätselspiel und einem gemeinsamen Austausch finden wir heraus, was Quanten sind und sprechen über wichtige Meilensteine der Forschung. Was haben Einstein, Schrödinger, Heisenberg und Feynman mit all dem zu tun?

Anschließend setzen wir uns mit Verschlüsselungstechniken auseinander. Anhand einer Challenge lernen wir, wie sie funktionieren und warum sie unsicher werden können. Doch genau dafür gibt es eine Lösung!

Das One-Time-Pad und die Quantenverschlüsselung. Mit dem Qey-Gen werden wir die Quantenverschlüsselung selbst ausprobieren, inklusive Hackerangriff! So kann jeder selbst erfahren, warum die Quantenverschlüsselung als unknackbar gilt.

Was ist der Qey-Gen?
Der Qey-Gen ist eine kleine Holzbox und wir auch Quantenschlüsselgenerator genannt. Während für eine Quantenverschlüsselung normalerweise teure und empfindliche Laborausrüstung benötigt wird um einzelne Photonen zu übertragen, nutzen wir den Qey-Gen. Er funktioniert als Verschlüsselungsmaschine mit Münzen statt Photonen. So können alle Teilnehmenden selbst aktiv die Verschlüsselung ausprobieren und in einem eigenen Versuch erfahren, warum diese Zukunftstechnologie unknackbar ist.

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