Einführung in Quantentechnologien
Von der Krise der klassischen Physik zur zweiten Quantenrevolution
36 Unterrichtseinheiten · 12 Wochen · vollständig browserbasiert
Diese Vorlesung nähert sich der Quantenphysik als einer Folge von Experimenten, Konflikten und neuen Modellen. Wir verändern Parameter, treffen Vorhersagen und prüfen gemeinsam, wie Quantensysteme tatsächlich reagieren.
Beobachten
Wir beginnen bei einem physikalischen Phänomen und formulieren eine überprüfbare Vorhersage.
Modellieren
Mathematische Modelle werden dort eingeführt, wo die klassische Beschreibung an ihre Grenzen kommt.
Anwenden
Jedes Konzept führt zu einer Technologie, einem Experiment oder einer aktuellen Forschungsfrage.
Der rote Faden
Warum brauchten wir Quantenphysik?
Schwarzkörperstrahlung, Quantisierung und Photoeffekt
Wie funktioniert die Quantenwelt?
Wellenfunktion, Messung, Superposition und Verschränkung
Erste Quantenrevolution
Laser, Halbleiter und moderne Elektronik
Zweite Quantenrevolution
Sensorik, Kommunikation, Computing und Simulation
Erster Prototyp
In Woche 1 untersuchen wir, warum die Wärmestrahlung eines Körpers um 1900 zu einem fundamentalen Problem für die klassische Physik wurde. Das erste interaktive Experiment vergleicht Plancks Strahlungsgesetz mit der Rayleigh–Jeans-Näherung.