Was ist das Besondere an einem Quantencomputer? Warum funktioniert die Quantenmechanik so ganz anders als unsere Welt „im Großen“? Wieso lassen sich mit Qubits, also auf Quantenzuständen basierenden Informationseinheiten, viele interessante Probleme um Größenordnungen schneller lösen als mit herkömmlichen Computern? Wie kann man das Licht von Lasern so präparieren, um solche Zustände zu schaffen, mit welchen Methoden stellt man Strukturen für einzelne Photonen her und charakterisiert sie, und auf welche Weise schaltet man so einen Quantencomputer auf einer höheren Ebene zusammen, um mit ihm Logik zu betreiben?
Fünfzehn für Physik und Informatik begeisterte Schüler*innen aus der ganzen Bundesrepublik nahmen vom 04.-06.11.2025 an einem gemeinsam vom PhoQS, dem neuen Institut für Photonische Quantensysteme an der Universität Paderborn, dem Pelizaeus-Gymnasium und dem Verein MINT-EC organisierten Camp zu diesen Themen teil.
Am 04.11. standen am Pelizaeus-Gymnasium nach der Begrüßung durch den Schulleiter Dr. Lütke Westhues und einer kurzen Kennenlernrunde zunächst einführende Experimente zu den Grundlagen der Photonik und der Quantentheorie auf dem Programm. Nach mehreren Stunden intensiven Experimentierens buken wir dann gemeinsam Pizza in der Schulküche.
Der folgende Tag am PhoQS stand dann ganz im Zeichen der modernen Forschung auf diesem Gebiet. Nach der Begrüßung durch Frau Prof. Dr. Silberhorn, die Sprecherin des Instituts, und einer Einführung in das Thema Quantencomputer durch Dr. Benjamin Brecht demonstrierte uns letzterer den Aufbau zweier photonischer Quantencomputer. Nach einem kurzen Vortrag über die interdisziplinäre Arbeit am Institut, an dem neben der Physik auch Informatik, Mathematik und Elektrotechnik mit ihren je eigenen Perspektiven beteiligt sind, wurden wir zum neuen Reinraum geführt – einem für Reinraum-Maßstäbe geradezu riesigen Bau. Nach der Mittagspause in der Mensa begann dann die Miniprojektphase: die Schüler*innen teilten sich in Dreiergruppen, um unter Anleitung diverser Mitarbeitender des Instituts entweder im besagten Reinraum per Lithografie Mikro- und Nanostrukturen herzustellen oder sie per AFM bzw. PFM zu untersuchen, einzelne Photonen zu erzeugen und ihre Zustände zu charakterisieren, elektro-optische Mikro- und Nanochips zu designen oder mittels superponierter Quantenzustände „Pseudo-Telepathie“ zu betreiben. Nach dem Abendessen in der Jugendherberge Paderborn trafen wir uns zum Bowling, um den Tag angemessen ausklingen zu lassen.
Am Tag 3 des Camps präsentierten die fünf Gruppen schließlich den Anderen ihre jeweiligen Projekte. Mit einem Vortrag von Dr. Anna Bauer über die vielfältigen Studienmöglichkeiten im Bereich Quantensysteme an der Uni Paderborn und dem Essen in der Mensa endete das MINT-EC-Camp, das, traut man dem Feedback, allen Beteiligten große Freude bereitet hat. Einziger öfters genannter Kritikpunkt: zu kurz sei es gewesen...
Wir bedanken uns bei Frau Bauer, allen beteiligten Mitarbeitenden des PhoQS und Kolleg*innen des „Pele“ sowie Tina Vogt vom MINT-EC für die hervorragende Zusammenarbeit bei der Planung und Durchführung dieses Camps und freuen uns sehr auf ein da capo!
Text: Hr. Dr. Eckel, Fotos: s.u.
- Fotos mit Tag „Seidel“: Universität Paderborn/Marco Seidel
- Fotos mit Ziffernfolge-Tag oder Tag „P“: Universität Paderborn/Marie Lödige (PhoQS)
- Fotos mit Tag „IMG“, kurz: MINT-EC/Tina Vogt
- Fotos mit Tag „IMG“, lang: Pelizaeus-Gymnasium/Rainer Eckel