Schülerinformationstag 2021

• Mehr als ein Quantensprung! – Wie Quantenphysik uns zu neuartigen Supercomputern verhilft.
  Jun. Prof. Stefanie Kroker

  Das Verständnis von Quantenphänomenen ermöglicht zahlreiche Erfindungen. Instrumente wie Laser oder auch Transistoren, die grundlegenden Bausteine von Computern, wären ohne die Quantenphysik nicht denkbar und haben viele elektronische Geräte unseres Alltags, z.B. wie Smartphones, erst möglich gemacht. Darüber hinaus ermöglicht Quantenphysik aber auch eine völlig neue Art von Computern – sogenannte Quantencomputer.
  Der Vortrag gibt einen kleinen Einblick in die Phänomene, die Quantencomputer so andersartig und leistungsfähiger als klassische Computer machen. Wir diskutieren, wie man sich einen Quantencomputer mit gefangenen Ionen bauen kann und welche bisher ungelösten Probleme damit bewältigt werden können.
  
  Weitere Fragen zum Vortrag "Mehr als ein Quantensprung!" , können Sie Frau Kroker gerne via E-Mail an s.kroker@tu-braunschweig.de stellen.

Wir zeigen Ihnen ein paar kleine, aber faszinierende Experimente, in denen wir einen supraleitenden Bus schweben lassen und mit Hilfe von flüssigem Stickstoff und einem Campingbrenner einen starken Elektromagneten bauen. Wir zeigen Ihnen, wie man mit zwei starken Magneten und einer Batterie eine einfache U-Bahn fahren lassen kann und wie sich Büroklammern an ihre Form erinnern.

Reinraum

Vom Material zur LED Struktur
Wir zeigen, wie wir lichterzeugenden Schichten für Leuchtdioden oder Laser herstellen.
Das Verfahren der chemischen Gasphasenabscheidung wird überall in der Welt zur Herstellung solcher Bauelemente eingesetzt.
(Dauer 10 Minuten)

LENA

Im Forschungsgebäude LENA (Laboratory for Emerging Nanometrology) werden kleinste Strukturen für die Nanotechnologie mit verschiedenen Methoden wie Elektronenmikroskopie und Lasern untersucht. Die Laborführung gibt einen Einblick, wie die Physik dort mitwirkt.
(Dauer 22 Minuten)

Über den SIT hinaus...
Im Quantum Valley Lower Saxony ist Entwicklung des 50-Qubit-Quantencomputers QVLS-Q1 ist gestartet. Weitere Informationen dazu und zum digitalen Launch Event am *10.02.2021 von 11:00 - 12:00 Uhr* finden Sie unter "Aktuelles und Termine".

Am Institut für Theoretische Physik werden die kollektiven Eigenschaften vieler Teilchen untersucht – von Plasmen auf großen Längenskalen im Weltraum bis hin zu Quantenspins auf atomaren Abständen in Festkörpern. Dabei werden mathematische Modelle und Computersimulationen entwickelt, angewandt und mit Experimenten verglichen.
Wir zeigen Ihnen mit einigen leicht verständlichen und interessanten Beispielen wie man mittels Computersimulationen die Brown’sche Molekularbewegung in Flüssigkeiten und die Bildung von Aggregatzuständen (u.a. fest, flüssig, gasförmig) der Materie sowie die Wechselwirkung des Sonnenwindes mit extraterrestrischen Objekten wie Planeten und Kometen realitätsnah modellieren kann.

Ihr habt Spaß an Minigolf und wolltet schon immer wissen, was Quantenphysik ist? Dann habt ihr die einmalige Gelegenheit beides unter einen Hut zu bringen. Wir zeigen euch spannende physikalische Phänomene auf kleinsten Längenskalen mit unserem Quantenminigolf.

Im Sinne der Erneuerung des Internationalen Einheitensystems (SI) im Jahr 2019 kann die Neudefinition des Kilogramms über die Planck’sche Konstante durch den Wattwaage-Versuch realisiert werden. Dabei wird eine mechanische mit einer elektromagnetischen Kraft verglichen und unter Verwendung des Quanten-Hall- sowie des Josephson-Effektes mit der Planck'schen Konstante verknüpft. Hierdurch hängt die Definition des Kilogramms von einer unveränderlichen Naturkonstante ab und nichtmehr von einem Vergleichsmasse, die beschädigt werden kann.

In den 4 kurzen Workshops (11:00, 11:30, 12:00 und 12:30 Uhr) werden die Teilnehmer mit den Prinzipien der Kibble-Waage (auch als Watt-Waage bekannt) bekanntgemacht. Die Funktionsweise einer Kibble-Waage ist wissenschaftlich relevant und für Schülerinnen und Schüler leicht verständlich. Der Versuch knüpft an die Thematiken “Magnetfelder, Lorentz-Kraft und Bewegung von geladenen Teilchen in magnetischen Feldern” des Kerncurriculum der Sekundarstufe II an.

Mit Hilfe des Quanten-Spiels "Quantum Moves" können Schüler*innen ein intuitives Gespür für das Verhalten von Quantenobjekten entwickeln und Einblicke in moderne Quantentechnologien gewinnen. Ziel ist es Atome innerhalb kürzester Zeit mit einer optischen Pinzette bestmöglich aus einem vorgegebenen Ausgangszustand in den gewünschten Zielzustand zu überführen (Basisfunktion eines Quantencomputers). Dabei sind keine Vorkenntnisse aus der Quantenphysik erforderlich.

Sie können einfach diese Website https://www.scienceathome.org/games/quantum-moves-2/ besuchen und sich im Spiel registrieren, indem Sie Ihre E-Mail-Adresse angeben. Für weitere Informationen über das Spiel besuchen Sie uns in unserem Online-Raum in BBB.

Die Braunschweiger Geophysik kommt weit herum. Von Kiruna über Mexiko in den Himalaya geht unsere Reise auf der wir verschiedene Projekte und Messungen präsentieren. Wir laden Sie außerdem dazu ein zu erleben, wie mit geophysikalischen Methoden Gräber detektiert, Bomben gefunden und Mammutknochen gesucht werden können.