Motivation
Der Übergang von der klassischen Datenverarbeitung zum Quantencomputing wird in den kommenden Jahrzehnten voraussichtlich erhebliche Fortschritte verzeichnen. Ein grundlegendes Verständnis der Quantentechnologie ist daher für die heranwachsende Generation essenziell, um eine fundierte Meinungsbildung zu ermöglichen und eine aktive gesellschaftliche Teilhabe zu gewährleisten.
Ziele und Vorgehen
Grundlegendes Wissen über Quantencomputing und Quantensensorik soll durch den Einsatz von kostengünstigen High-Tech-Experimenten in Kombination mit digitalen Lehrmedien vermittelt werden. Insbesondere wird angestrebt. durch eine gezielte Kostenreduktion und methodische Adaption erstmals Einzelphotonen-Experimente mit NV-Zentren in Diamant direkt für den Schulunterricht, Forscher-AGs, Bildungslabore sowie Wettbewerbsformate wie Jugend forscht nutzbar zu machen. Diese experimentellen Ansätze werden durch digitale Lehrformate ergänzt, die eine Einführung in das Rechnen mit Qubits ermöglichen.
Die Kombination aus konkretem, individuellem, experimentellem und forschendem Lernen fördert ein tiefgehendes und intuitives Verständnis der Quantenphysik. Dies ist nicht nur für ein späteres Physikstudium von Bedeutung, sondern gewinnt auch zunehmend Relevanz für künftige Berufsfelder in den Ingenieurwissenschaften.
Innovationen und Perspektiven
Das zentrale Ziel des Vorhabens Open3 Quantum besteht darin, Quantenexperimente der zweiten Art mit NV-Zentren kostengünstig zugänglich zu machen. Durch den Open3-Ansatz (Open Hardware, Open Source und Open Educational Resources) soll das eigenständige Experimentieren mit einzelnen Qubits für Schulen und außerschulische Lernorte ermöglicht werden. Ergänzende Lehrmaterialien und digitale Ressourcen unterstützen dabei die selbstständige Durchführung der Experimente durch Lernende und fördern ein vertieftes Verständnis quantenphysikalischer Konzepte.
PROJEKTKOORDINATION
Prof. Dr. Markus Gregor
Fachhochschule Münster
Fachbereich Physikingenieurswesen
Stegerwaldstraße 39
48565 Steinfurt
E-Mail: markus.gregor@fh-muenster.de
PROJEKTPARTNER
Fachhochschule Münster
Fachbereich Physikingenieurswesen
Steinfurt / Germany
https://www.fh-muenster.de/phy/professorInnen/gregor.php
Leibniz Universität Hannover
Fakultät für Mathematik und Physik – Institut für Quantenoptik
Hannover / Germany
https://www.iqo.uni-hannover.de
Universität Münster
Institut für Didaktik der Physik
Münster / Germany
https://www.uni-muenster.de/Physik.DP/
Weitere Informationen zum Projekt unter: https://www.quantentechnologien.de/forschung/foerderung/quantum-aktiv/o3q.html