Quantum MiniLabs - Quantenphysik erleben
Beteiligte Projektpartner: Hochschule Ruhr West, Universität des Saarlandes, FH Münster, openUC2, w.i.r.i, FSU Jena, Universität Münster
9:30 bis 11:00 Uhr und 11:30 bis 13:00 Uhr im BioLab
Alle reden darüber, aber wozu sind Quantentechnologien eigentlich gut? In diesem Workshop entdecken Schüler:innen eine konkrete Anwendung aus dem Bereich der Quanten-Sensorik: die präzise Messung von Magnetfeldern. Mit einem optisch detektierten magnetischen Resonanzexperiment (ODMR) zeigen wir, wie Quantenzustände in Diamanten auf Magnetfelder reagieren. Die Schüler:innen bauen selbstständig unter Anleitung ein entsprechendes Experiment auf, führen Messungen durch und lernen die zugrundeliegenden Prinzipien von Licht-Materie-Interaktion, Elektronischen Übergängen (Quantensprünge) und dem Zeeman-Effekt. Das Besondere: Alle Experimente sind in einer Box enthalten, dem Quantum Minilab Kit.
Klasse 10-13, Physik GK/LK Dauer: 90 Minuten 4- 12 Teilnehmer:innen
HedwiQ - Über Rätsel zum sicheren Quantenschlüssel
Beteiligte Projektpartner: Universität Paderborn, Atrineo AG, Heinz Nixdorf MuseumsForum
11:30 bis 13:00 Uhr, TechLab
Was sind eigentlich Quanten und wofür braucht man sie überhaupt? In diesem Educational Escape Game betreten die Schüler:innen die faszinierende Welt der Quantenphysik. Ziel des Moduls ist der Austausch verschlüsselter Nachrichten, indem Photonen (Lichtwellen) systematisch manipuliert werden.
Die Schüler:innen tauchen in eine Geschichte ein, in der sie einen verschlüsselten Zeitungsartikel entziffern müssen und sich über verschiedene Rätsel bis zu der Erstellung eines eigenen Quantenschlüssels durcharbeiten. Hierfür benutzen sie unter anderem einen optischen Versuchsaufbau, wie er ähnlich in den Laser-Laboren des PhoQs an der Universität Paderborn zu finden ist. Die Schüler:innen bringen somit die Quantenphysik zur Anwendung, indem sie sich die quantenphysikalischen Eigenschaften der Photonen zunutze machen und durch geschicktes Messen ihre Informationen sicher übertragen und Hacker entdecken können.
Das Modul wurde vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Zuge der „Quantum aktiv“-Maßnahme durch das HedwiQ-Projekt unterstützt.
Klassse 8-13 4-8 Teilnehmer:innen Dauer: Ca. 2-3 Zeitstunden, abhängig von Klassenstufe