Anhand einer Simulation von Elektronen in einer zwei-dimensionalen Box verstehen und erleben die Teilnehmenden grundlegende und tiefgehende Eigenschaften von Quantensystemen. Der Kurs ermöglicht ein intuitives Gefühl für das Verhalten von elektronischen Systemen durch selbstständiges Programmieren und Experimentieren mit der Simulation. Gleichzeitig untermauern mathematische Überlegungen das theoretische Verständnis.

Die Kursleiter betreuen die Teilnehmenden bei der selbständigen Untersuchung einer Vielzahl von spannenden Themen. Diese lassen sich in drei übergreifende Themenblöcke unterteilen: Physik, Mathematik und Numerik. Erstens können die Teilnehmenden mithilfe der interaktiven Simulation Experimente wie das Doppelspaltexperiment nachbauen und physikalische Phänomene wie den Aharanov-Bohm-Effekt verstehen. Zweitens haben sie die Gelegenheit, an mathematischen Problemen zu knobeln sowie fundamentale mathematische Strukturen, die der Quantenmechanik zugrunde liegen, zu studieren. Drittens bietet der Kurs für Programmieranfänger und -anfängerinnen die Möglichkeit erstmals einzusteigen, während Fortgeschrittene beliebig tief eintauchen können in Softwareentwicklung und numerische Methoden in der Quantenmechanik.

Während die Kursleiter eine Bereitschaft zum Knobeln an schweren Problemen erwarten, freuen sie sich gleichermaßen über Teilnehmende mit Vorkenntnissen und diejenigen, die noch mehr lernen können und wollen.

Die Bildreihe unten zeigt die Simulation eines Doppelspaltexperiments zu drei verschiedenen Zeitpunkten (Quelle: Aufnahmen aus eigener Animation). Die gesamte Animation ist hier zu finden: https://github.com/Luapulu/QuantumAcademy