Vortrag

„Wie funktionieren Quantencomputer?“, „Physikalisch unhackbar: Quantenkryptografie“ – so lauten Titel von YouTube-Videos oder Schlagzeilen in Medien.

In den letzten Jahren haben sich die Quantentechnologien rasant fortentwickelt, so dass Anwendungen wie Quantenkryptographie und Quantencomputer zunehmend aus den Laboren in die Praxis drängen. Aber was genau ist eigentlich das Besondere an Q-Bit, Quantenkryptographie oder Quantencomputer? Wie werden hierbei grundlegende quantenphysikalische Prinzipien genutzt?

In dem Vortrag gehen wir von den einfachst-möglichen quantenphysikalischen Systemen, sog. Zwei-Zustandssystemen, aus, die als Q-Bits genutzt werden können. Dabei zeigen wir mit dem „Quantenkoffer“, wie man ganz real mit einzelnen Photonen experimentieren kann. Im Zentrum stehen die quantenphysikalischen Eigenschaften Superposition, Unbestimmtheit und Verschränkung und ihre pragmatische Nutzung. Besonders gehen wir auf das BB84-Protokoll in der Quantenkryptographie ein. Außerdem stellen wir einen einfachen Quantenalgorithmus vor und zeigen, wo die Vorteile, Nachteile und Fallstricke eines Quantencomputers liegen. Auf unserer Reise in die Welt der Quanten zeigen wir zur Veranschaulichung auch Analogie-Experimente mit Hilfe der Polarisation des Lichts.

Material zum Vortrag, 5 MB pdf-Datei