Was ist ein QuBit?
Quantencomputer arbeiten auch mit Bits. Jedoch sind diese ein bisschen komplizierter. Sie können neben 0 und 1 nämlich auch alle möglichen Zustände dazwischen einnehmen! Also zum Beispiel „zu 70 % Wahrscheinlichkeit 0" und „zu 30 % Wahrscheinlichkeit 1". Diese Bits nennt man dann QuBits – für QuantenBits – und die Fähigkeit dieser Zustandsüberlagerung wird „Superposition” genannt.
Stellt euch vor, wir würden Topfschlagen spielen: Ein normaler Computer würde, wie auch ein Mensch, blind irgendwo hinschlagen mit der Hoffnung den Topf zu treffen. Durch die Rückmeldungen „kalt“, „warm”, „sehr warm” oder „heiß” lernt er, wie nah er sich dem Topf schon befindet. So muss sich der Computer durch seine Umgebung „durchtesten” bis er den richtigen Weg gefunden hat. Das kann lange dauern. Bei einem Quantencomputer kann man sich das so vorstellen, dass er quasi mit einem Löffel in mehrere Richtungen gleichzeitig schlagen kann. Zum Beispiel zu 70% nach links und zu 30% nach rechts. Er erprobt also alle möglichen Wege gleichzeitig und findet in null Komma nichts den Topf.
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)
