Quantencomputer

Ein Quantencomputer kann als  ein Prozessor betrachtet werden, der die Gesetze der Quantenmechanik nutzt. Im Unterschied zum klassischen Computer arbeitet er nicht auf der Basis elektrischer, sondern quantenmechanischer Zustände (vgl. Definition bei wikipedia).

Mögliche Einstiegspunkte für den Unterricht

• Quanteninformatik mit dem Turing-Bus
  "Turing-Bus - Reise in die Quantenzeit" ist ein Projekt der Didaktik der Informatik der Freien Universität Berlin und der Gesellschaft für Informatik e.V., mit dem Ziel ein Unterrichts- und Fortbildungskonzept zu den grundlegenden Ideen, Prinzipien und Anwendungsmöglichkeiten von Quanteninformatik zu entwickeln. Der Turing-Bus enthält weiteres Unterrichtsmaterial zu den Themen Künstliche Intelligenz (2019) und  Arbeitswelten der Zukunft (2018).
  • Unterrichtsmaterial zur Quanteninformatik (Link zur PDF-Datei)
     
• Quantentechnologien für Schüler_innen Unterrichtsmaterialien und Hackathon (QuExplained)
  Im deutschsprachigen Raum gibt es bisher kein niederschwelliges Format zur Vermittlung von Funktionsweise und zukünftiger Bedeutung der Quantencomputer-Technologie. Daher werden im Projekt QuExplained Materialien zur Vermittlung der Grundlagen des Quantencomputing für Schülerinnen und Schüler entwickelt, getestet und eingesetzt. Durch ein Quantencomputing-Hackathon wurde demonstriert, dass Schülerinnen und Schüler experimentell auf cloudbasierten Quantencomputer-Systemen arbeiten können. Durch ein konsequentes, gendersensibles Konzept und Design soll das Interesse bei Schülerinnen und Schülern an der neuen, vielversprechenden Technologie im gleichen Maße geweckt werden.
  • OER-Material: Quantencomputing für Schülerinnen und Schüler
    Im Rahmen des Projekts werden Open Educational Ressource (OER) Materialien entwickelt, die für die Anwendung in Gruppen und Klassen konzipiert sind. Die Materialien bestehen aus Arbeitsblättern für Schülerinnen und Schülern, Arbeitsanweisungen und ergänzenden Erläuterungen für Lehrerkräfte, Musterlösungen, digitalen Elementen (Codebeispiele) und einzelnen Videos.
     
• No-code IDE for Quantum Computing(Link zu Quantum Flytrap) - nur englisch

  Building a bridge between the end-users and quantum computing with visual, easy-to-use software development tools. For faster value creation and more efficient use of quantum devices. Their solution enables users to program a quantum computer in order to solve business-specific tasks, with or without immediate access to the quantum device. It allows real-time interaction with the actual machine as well as simulation of the device on a regular PC thanks to proprietary engine developed by Quantum Flytrap. This way users on a broad spectrum of technical skills can resolve given business problem and later analyze the result in order to optimize their products or services without necessarily relying on understanding of physics nor coding.

• IBM Quantum Composer (Link zur Seite - nur englisch)
  IBM Quantum Composer is a graphical quantum programming tool that lets you drag and drop operations to build quantum circuits and run them on real quantum hardware or simulators.