Fortschritte der Quantenphysik: Tieferes Verständnis und neue Anwendungen

Hermann Haken, Hans Christoph Wolf

Ken Fouhy

Gerhard Murer

Philipp Scheiger, Kim Kappl, Stefan Aehle

In diesem Beitrag wird ein Fortbildungskonzept für Physiklehrkräfte vorgestellt, das sich speziell auf den Themenbereich „Verschränkung“ und das „quantenmechanische Weltbild“ fokussiert. Aufbauend auf bestehenden Blended-Learning-Strukturen wurde ein neues Modul konzipiert, das grundlegende Begriffe wie Realität, Lokalität, Kausalität und Determinismus im Licht der Quantenphysik adressiert. Der Beitrag beschreibt die inhaltliche Struktur der Selbstlerneinheiten, ihre didaktische Umsetzung sowie exemplarische Anwendungen im Unterricht. Erste Rückmeldungen zeigen, dass insbesondere die methodisch geführte Gegenüberstellung von klassischem und quantenmechanischem Weltbild zu einem vertieften Verständnis beiträgt.

Gesche Pospiech

In den letzten Jahrzehnten hat die Quantentechnologie rasante Fortschritte gemacht. Die sich daraus ergebenden Anwendungen und Möglichkeiten dringen immer stärker in das Bewusstsein der interessierten Menschen und finden ihren Niederschlag in der medialen Begleitung. Parallel dazu bahnt sich ein Paradigmenwechsel im Unterricht über Quantenphysik sowohl an der Schule als auch an der Universität an. Insbesondere treten die vielfach diskutierten Interpretationsfragen in den Hintergrund und machen einer pragmatischen Betrachtungsweise Platz, die die Besonderheiten der Quantenphysik als gegeben akzeptiert und sie für neue bislang ungeahnte Anwendungen nutzt. Dabei stellt sich die Frage, welche Aspekte für den Schulunterricht auf verschiedenen Stufen, für die universitäre Ausbildung von Physikern und von Ingenieuren von besonderer Bedeutung sind. In diesem Vortrag werde ich mich auf den Bereich der Quanteninformatik konzentrieren und ausloten, welche Aspekte sich hierbei im Sinne einer Allgemeinbildung als relevant und realisierbar für den schulischen Unterricht erweisen können.