Arbeitskreis Informatik in der Schule [1]

Quanteninformatik Prof. Dr. Thomas Canzler

HAW Hamburg

Durch den rasanten technologischen Fortschritt in den letzten Jahrzehnten können heute quantenmechanische Phänomene genutzt werden, um Information zu verarbeiten, zu speichern und zu transportieren. Dabei ergeben sich Eigenschaften, die bei klassischen Rechnern so nicht oder nicht in dem Maße möglich sind: zB Parallelverarbeitung durch Superposition, sichere Schlüsselerzeugung und –verteilung durch Verschrän-kung und No-Cloning-Prinzip.

Die Realisierung entsprechender Apparaturen macht z.T. noch große Probleme (zB bei Quantenrechnern) – z.T. gibt es schon kommerzielle Produkte (zB Quantenkryptographie [3]). Das Thema soll in zwei Vorträgen aufbereitet werden. Flankie-rend werden didaktische Hinweise gegeben, die (wie der Au-tor hofft) für die Schule nützlich sein könnten.

1. Grundlagen der Quanteninformatik

Mi., 22.5.2013, 17:15, Raum 560 Berliner Tor 7 (Haus B)

Es werden Superposition und weitere, nicht-klassische Phä-nomene erläutert wie Verschränkung (Einsteins ‚spukhafte Fernwirkung‘, s. Abb), No-Cloning-Prinzip und Dekohärenz. Hierbei spielt Information immer wieder eine wesentliche Rolle.

2. Quantenrechner und

Quantenkryptographie Im Wintersemester 13/14

Es werden die Prinzipien von Quantenrechnern und Quanten-kryptographie erläutert und mit einem Simulator [4] beispiel-haft vorgeführt.

Die zentrale Rolle der Verschränkung in der Quanteninformatik [2]

[1] http://www.haw-hamburg.de/ schulcampus/angebote-fuer-schulen/arbeitskreis-informatik-an-der-schule.html [2] Dagmar Bruß: Quanteninformation; Fischer: Frankfurt a.M. 2003 [3] http://www.idquantique.com/ [4] http://sourceforge.net/projects/simuquant/