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Quantenphysik wird manchmal noch als geheimnisvoll und paradox wahrgenommen. Dabei ist sie eine der am besten überprüften physikalischen Theorien. Zudem hat sie bereits viele technologische Anwendungen hervorgebracht wie den Laser, die Magnetresonanztomografie, CCD-Kameras oder Flash-Speicher. Diese etablierten Anwendungen werden unter Quantentechnologie 1.0 zusammengefasst. Eine neue Generation, die Quantentechnologie 2.0, geht derzeit aus den Forschungslabors in die Nutzung über. Hierunter fallen z.B. der Quantencomputer, Quantensensoren und die Quantenkryptographie. Tatsächlich verwenden diese die weniger intuitiven Aspekte der Quantenphysik wie Überlagerung, Verschränkung und Quantenmessung.
In der Vorlesungsreihe, die von Prof. Dr. Giovanna Morigi und Prof. Dr. Jürgen Eschner in Kooperation mit der Landeshauptstadt Saarbrücken durchgeführt wird, werden ausgewiesene Fachleute in lehr- und unterhaltsamer Weise die Grundlagen und Anwendungen der Quantentechnologie präsentieren. Danach ist bei einem Umtrunk Gelegenheit für Diskussion.
Im Projekt QUANTAG haben sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität des Saarlandes vorgenommen, Quantentechnologie verständlich zu präsentieren und allen Gruppen altersgerecht nahezubringen. Das Projekt wird vom BMBF gefördert.
Programmübersicht:
5. Oktober:
Quanten-Technologie 1.0; Von Albert Einstein zu Willard S. Boyle
Prof. Dr. Andreas Schütze, Systems Engineering, Universität des Saarlandes
Quantentechnologie ist bereits fest in unseren Alltag integriert. CCD-Kameras, Computer-Festplatten, Laser, Mikroelektronik oder bildgebende Verfahren in der Medizin wären ohne die zugrunde liegenden quantenphysikalischen Phänomene nicht möglich. Der Vortrag diskutiert einige wichtige Beispiele für diese „Quantentechnologie 1.0“, die seit 2019 auch die Basis für unsere Maßeinheiten ist.
Quanten-Mathematik: Die Mathematik für das Quantenzeitalter
Prof. Dr. Moritz Weber, Mathematik, Universität des Saarlandes
Für die Beschreibung von quantenphysikalischen Vorgängen werden anspruchsvolle mathematische Werkzeuge benötigt, die insbesondere die Nichtkommutativität berücksichtigen. Davon inspiriert hat sich eine ganze Richtung in der modernen Mathematik entwickelt, die man mit Quanten-Mathematik beschreiben könnte. Wir geben einen Einblick in diese hochaktuelle Forschung
12. Oktober:
Quanten-Intelligenz
Prof. Dr. Philipp Slusallek, Informatik, Universität des Saarlandes und Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz
Künstliche Intelligenz wird bereits in vielen Feldern eingesetzt, wie z.B. bei der Bilderkennung oder in der Robotik. Ihre Kombination mit Quanteninformationsverarbeitung eröffnet noch einmal neue Möglichkeiten, die in diesem Vortrag vorgestellt werden.
Quanten-Computer: Was steckt hinter dem Hype?
Prof. Dr. Frank Wilhelm-Mauch, Physik, Universität des Saarlandes und Forschungszentrum Jülich
Der Quantencomputer ist dem konventionellen Computer bei bestimmten Problemen haushoch überlegen und gilt deshalb als Paradebeispiel für die Quantentechnologie 2.0. Der Vortrag erläutert die Grundlagen und Möglichkeiten des Quantencomputers - was bedeutet Quantenbeschleunigung wirklich, welche Zutaten benötigt ein Quantencomputer, und wo stehen wir aktuell?
26. Oktober:
Quanten-Kommunikation
Prof. Dr. Christoph Becher, Physik, Universität des Saarlandes
Wenn man Quantenteilchen, z.B. einzelne Photonen (Lichtquanten) zur Informationsübertragung verwendet, dann gewinnt man eine besondere Abhörsicherheit, die in der Physik begründet ist und nicht auf mathematischen Algorithmen basiert. Der Vortrag illustriert, wie diese Quantenkryptographie funktioniert.
Quanten-Biologie: Wie Quantentechnologie das Denken sichtbar macht
Prof. Dr. Elke Neu-Ruffing, Physik, Technische Universität Kaiserslautern
Magnetfelder spielen in der Biologie, aber auch z.B. in der Geophysik, eine wichtige Rolle. Die empfindlichsten und gleichzeitig kleinsten Magnetsensoren sind einzelne Quantenteilchen. Im Vortrag werden ihre mögliche Anwendungen in den Lebenswissenschaften beschrieben.
Eine Übersicht über das Programm gibt es auch auf dieser Webseite.