Wie funktioniert ein normaler Computer?
Um zu verstehen wie normale Computer funktionieren, müssen wir uns deren grundsätzliche Arbeitsweise mit Bits ansehen: Ein Bit stellt die kleinste Informationseinheit in einem Computer dar. Es kann dabei entweder den Wert 0 oder 1 annehmen. Man kann sich auch einen Lichtschalter vorstellen, der entweder AN (1) oder AUS (0) ist.

Die linke Glühbirne ist AN (1) und die rechte Glühbirne ist AUS (0)
Damit der Computer sich so verhält, wie wir es uns wünschen, muss er programmiert werden. Dabei wird das Programm auf dem Prozessor ausgeführt. Der Prozessor besteht aus ganz vielen sogenannten Logik-Gattern, die die eingangs genannten Bits verarbeiten. Bei der Programmierung legen wir sozusagen fest, wann welches Gatter genutzt werden soll.
Ein Beispiel für so ein Gatter ist das UND-Gatter. Es hat zwei Eingänge. Nur wenn beide aktiviert sind (1), wird auch das Ausgangssignal aktiviert (1).
In diesem Gatter wird das Ausgangssignal nicht aktiviert, da nur einer der Eingänge aktiviert ist.

In diesem Gatter wird das Ausgangssignal aktiviert, da beide der Eingänge aktiviert sind.
Über den Kurs
Klassische Computer arbeiten mit Logikgattern. Bei Quantencomputern verhält es sich ähnlich, jedoch kommen hier Quantengatter und QuBits (Quanten-Bits) zum Einsatz. Baut euer Quantenlabyrinth so, dass ihr mit euren QuBits die richtigen Gatter erreicht. Schließlich könnt ihr nur Punkten, wenn euer QuBit durch die richtigen Gatter rotiert und gespiegelt wurde, bevor es im Zielzustand ankommt. Aber probiert das Spiel am besten einfach selbst aus!
Lernziele
- Verstehen der Grundlagen von Quantencomputern
Zukunftskompetenzen
Durch unsere Lernformate vor Ort oder auf unserer digitalen Lernplattform vermitteln wir Zukunftskompetenzen. Besonders wichtig ist uns dabei: Nur wer auch wirklich lernt mit digitalen Werkzeugen, egal ob Soft- oder Hardware, umzugehen, kann eine digitale Zukunft auch aktiv mitgestalten anstatt diese nur zu konsumieren.
- Kritisches Denken
Ausstattung und Materialien: Das braucht ihr für den Kurs
Ausstattung:
- TüftelBox: Quanten Labyrinth (1x 3-Teiliges Spielbrett, 4 Spielfiguren, 21 Spielkarten, 16 Punktekarten, Spielanleitung) – im Tüftelshop oder als Download (siehe Downloads)
Downloads:
Quanten Labyrinth Arbeitsblatt 1 herunterladen (PDF 665KB)Quanten Labyrinth Arbeitsblatt 2 herunterladen (PDF 890KB)
Quanten Labyrinth Arbeitsblatt 3 herunterladen (PDF 587KB)
Quanten Labyrinth Arbeitsblatt 4 herunterladen (PDF 797KB)
