Mainz 2012 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 15: Postersitzung

DD 15.35: Poster

Dienstag, 20. März 2012, 14:00–16:00, P Foyer

Quanten-Computing und Geometrische Algebra — •Martin Erik Horn¹, Paul Drechsel² und Dietmar Hildenbrand³ — ¹Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt/Main — ²Johannes Gutenberg-Universität Mainz — ³Technische Universität Darmstadt

Die Quantenmechanik zeigt ungewohnte und mitunter bizarre Phänomene, die auch in ihrer technischen Umsetzung dem Alltagsverständnis nur schwer zugänglich sind. Umso wichtiger ist es, den strukturellen Rahmen und die mathematische Sprache, in der diese neuen Phänomene eingeordnet und beschrieben werden, an Bekanntes anzulehnen. In einer Herangehensweise, in der die mathematische Modellierung physikalischer Sachverhalte bereits in der klassischen Physik auf der Geometrischen Algebra aufbaut, kann die konzeptuelle Beschreibung der Quantenmechanik erleichtert werden, da die von David Hestenes didaktisch aufbearbeitete Geometrische Algebra aufgrund ihrer inneren Struktur als inhärente Algebra der Quantenmechanik verstanden werden kann.

In diesem Beitrag wird gezeigt, wie mit Hilfe der Geometrischen Algebra das Quanten-Computing als ein typisches quantenmechanisches Phänomen beschrieben werden kann. Dabei steht nicht ein abstrakt-statistischer Zugang im Zentrum dieses didaktischen Zugangs, sondern die elementare Frage 'Was ist ein Zustand in der Quantenmechanik?'