Spiel der Kräfte – Quantenkryptografie
Diese Reihe führt ihre Schüler*innen in die erkenntnisorientierte Arbeitsweise der Physik ein.
Erzeugung eines Quantenschlüssels mithilfe des BB84-Protokolls
Dieser Workshop ermöglicht einen praxisnahen Einstieg in die Quantenkryptografie und zeigt eine konkrete Anwendung quantenphysikalischer Prinzipien. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten mit hochpräzisen optischen Komponenten und setzen ein Experiment zur sicheren Schlüsselverteilung nach dem BB84-Protokoll um. Dabei festigen sie ihr Wissen zu Polarisation, Quantenmessprozessen und wissenschaftlichem Arbeiten.
Zusätzlich kann eine Laborführung gebucht werden, die Einblicke in aktuelle Forschungsprojekte und den universitären Alltag bietet.
Lernziele
- Vertiefung der physikalischen Prinzipien der Polarisation und des quantenmechanischen Messprozesses
- Anwendung quantenphysikalischer Konzepte in einem Experiment zur Schlüsselverteilung
- Eigenständiger Umgang mit sensiblen optomechanischen Materialien
- Verständnis für den praktischen Nutzen der Quantenmechanik in der Kryptografie
Vorwissen
Grundlegende Kenntnisse der Quantenmechanik sind erforderlich. Themen wie Polarisation, der quantenmechanische Messprozess und das Verhalten einzelner Quantenobjekte sollten bereits behandelt worden sein. Bei Bedarf können spezifische Inhalte im Workshop gezielt wiederholt werden.
PHYSIK UND IHRE DIDAKTIK
Unsere Abteilung „Physik und ihre Didaktik“ am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart stellt ein Bindeglied zwischen der Fachwissenschaft und der Schule dar. In enger Zusammenarbeit mit dem Schülerlabor „Spiel der Kräfte“ werden verschiedene Unterrichtsansätze zu modernen Forschungsthemen mit Schülerinnen und Schülern erprobt.
Hier finden sie weitere Informationen: https://www.pi5.uni-stuttgart.de/de/forschung/physik-und-ihre-didaktik/
Workshop
Klassen 11-13
Schüler*innen, Lehrkräfte
regelmäßiges Angebot
Universität Stuttgart Campus Vaihingen
Schülerlabor
Universität Stuttgart
Abteilung Physik und Ihre Didaktik
Pfaffenwaldring 57
Erdgeschoss, Raum: 0.328
70569 Stuttgart
Anmeldung möglich
