„Inside Scoop“ von Inside Quantum Technology: Quantenlernen durch Spiel

Neuauflage von Plato

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Das Spielen eines Lernspiels mit Schwerpunkt auf Quantencomputing kann dabei helfen, die Mechanismen dieser technischen Wissenschaft zu erlernen.

By Kenna Hughes-Castleberry gepostet am 03. November 2023

Quantencomputing, das oft als die nächste Grenze der Technologie angepriesen wird, ist ein Bereich, der die Prinzipien der Quantenmechanik mit der Computertheorie verbindet. Angesichts seiner Komplexität haben Pädagogen und Entwickler innovative Wege entwickelt, um das Thema den Schülern näher zu bringen und es zugänglicher und ansprechender zu machen. Eine dieser Methoden ist das Spielen eines Lernspiels. Von Citizen-Science-Projekten bis hin zu Quantensimulationen Neben Rätseln haben Nutzer vielfältige Möglichkeiten, die Mechanismen des Quantencomputings spielerisch zu erlernen.

Qiskit von IBM:

Entwickelt von IBM Quantum, Qiskit taucht tief in die Quantenschaltungen ein. Das Spiel führt Spieler in eine 3D-Welt mit Quantengattern und -schaltkreisen ein. Spieler können Qubits manipulieren und ihre Auswirkungen in Echtzeit sehen und so die Lücke zwischen abstrakten Quantenkonzepten und visuellem Verständnis schließen. Die umfassende Zugänglichkeit von Qiskit hat es Tausenden von Studenten weltweit ermöglicht, die Mechanismen des Quantencomputings zu erlernen.

Quanten-Odyssee:

Produziert von Quarks Interaktiv, Quanten-Odyssee nimmt Schüler mit auf eine Reise durch eine Quantenwelt. Während die Spieler verschiedene Herausforderungen meistern, lernen sie etwas über Überlagerung, Verschränkung und Quantenteleportation. Der Erzählstil des Spiels macht es fesselnd und stellt gleichzeitig sicher, dass die Prinzipien des Quantencomputings genau vermittelt werden.

IBMs Hello Quantum

Das Qiskit-Team von IBM hat eine knifflige Lösung entwickelt Puzzle-Spiel Entwickelt für mobile Geräte. Es verwendet einfache Mechaniken, um die Konzepte von Quantenbits (Qubits) und Quantengattern einzuführen. Mit zunehmendem Fortschritt entwickeln die Spieler nach und nach ein tieferes Verständnis der Quantenoperationen und ihrer Anwendungen. Spieler können diese App unter herunterladen Apple App Store.

Quantenbewegungen:

Entwickelt von der Universität Aarhus, Quantenbewegungen wurde 2015 mit mehreren ins Leben gerufen Forschungsarbeiten über seine weitreichenden Auswirkungen geschrieben. Die Aufgabe der Spieler besteht darin, eine Quantensubstanz zu bewegen, und ihre Aktionen helfen echten Wissenschaftlern, Quantensysteme besser zu verstehen. Es ist ein klassisches Beispiel für Citizen Science, bei dem Spieler versehentlich bei der eigentlichen Quantenforschung mithelfen.

Virtuelles Quantenfliegenfallen-Labor:

Die Plattform von Quantum Flytrap bietet Benutzern ein virtuelles Labor, um einen optischen Tisch in Echtzeit mit verschiedenen Laserarrays zu simulieren. Während Quantenfliegenfalle ist nicht mehr aktiv, sein vollständig zugängliches virtuelles Labor ermöglicht es Benutzern, ihre Fähigkeiten bei der Simulation verschiedener Quantensysteme zu testen.

Blick auf das Quantenspiel

Da Quantencomputing erheblich zunimmt, steigt der Bedarf an zugänglichen Lehrmittel wird von größter Bedeutung. Ein Lernspiel macht nicht nur Spaß, sondern trägt auch dazu bei, ein Thema zu entmystifizieren, das für viele abschreckend wirken kann. Sie verdeutlichen das Potenzial von Gamification in der Bildung, insbesondere für komplexe Themen wie Quantencomputing. Ganz gleich, ob Sie Schüler, Lehrer oder einfach nur eine neugierige Person sind, das Eintauchen in diese Spiele kann eine einzigartige und unterhaltsame Einführung in die Welt der Quantenmechanik und -informatik bieten.

Kenna Hughes-Castleberry ist Mitarbeiterin bei Inside Quantum Technology und Science Communicator bei JILA (eine Partnerschaft zwischen der University of Colorado Boulder und NIST). Zu ihren Schreibthemen gehören Deep Tech, Quantencomputing und KI. Ihre Arbeit wurde in Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica und anderen vorgestellt.