Die faszinierende Welt der Quanten

sich um Kerne ganzer Galaxien handelt, die nur durch ihre riesige Entfernung sternförmig erscheinen. Die hellsten Quasare leuchten so stark wie 100.000 Milliarden Sonnen.
    Qubit
    Ein Qubit ist ein Quantensystem, das zwei Zustände annehmen kann. Quantenphysikalisch wird es immer als Überlagerung, Superposition, der beiden Zustände existieren. Durch Verschränkung von Qubits hofft man, Quanten-Computer herstellen zu können.
    Schlüssel
    Ein Schlüssel ist eine Information, die von einem Verschlüsselungsverfahren genutzt wird, um den Zugang zu einem Text zu kontrollieren. Verschlüsseln erzeugt aus dem Text eine unlesbare Codefolge, Entschlüsseln macht den Vorgang rückgängig.
    Schrödinger-Gleichung
    Die 1926 von Erwin Schrödinger aufgestellte Gleichung beschreibt als partielle Differentialgleichung zweiter Ordnung die Dynamik von Quantensystemen. Sie verrät, wie sich das System mit der Zeit entwickelt (also seine Wellenfunktion), solang es es sich selbst überlassen ist und keine Messung vorgenommen wird.
    Schwarzes Loch
    Ein Schwarzes Loch ist ein kosmisches Phänomen, das als Überrest einer Sternenexplosion (Supernova) entsteht. Schwarze Löcher üben durch ihre enorme Masse eine solche Gravitationskraft auf ihre Umgebung aus, dass nicht einmal Licht mehr entfliehen kann, deshalb der Name.
    Spin
    Der Spin ist eine mit einem Eigen-Drehimpuls vergleichbare Eigenschaft von Elementarteilchen, der in der klassischen Mechanik keine Entsprechung hat. Sein Wert kann nur halb- und ganzzahlige Vielfache des Planckschen Wirkungsquantums annehmen.
    Superposition
    Die Superposition kennzeichnet die im Quantenreich typische Eigenschaft, dass ein System alle Zustände gleichzeitig einnimmt, die es einnehmen darf. Wird das System aber gemessen, zerfällt die Superposition durch Dekohärenz.
    Supraleitung
    Als Supraleitung bezeichnet man das Phänomen, dass Leiter ihren elektrischen Widerstand komplett verlieren, wenn ihre Temperatur unter einen materialabhängigen Grenzwert (bei allen bekannten Stoffen liegt dieser unter -140 °C) fällt. In supraleitenden Stromkreisen fließt der Strom verlustlos.
    Teilchen
    Das Gegenkonzept zur Welle. Teilchen sind zählbar, haben einen messbaren Ort und Impuls.
    Transistor
    Ein Transistor ist ein elektronisches Bauelement zum Schalten und Verstärken von Signalen. Er besteht aus halbleitenden Materialien, wobei der Stromfluss je nach Transistorart durch Stromfluss oder Spannung des Steuer-Stromkreises reguliert wird. Transistoren findet man heute vor allem in integrierten Schaltkreisen.
    Tunneleffekt
    Der Tunneleffekt beschreibt die Tatsache, dass Quantensysteme Barrieren überwinden können, weil sich ihre Wellenfunktion auch hinter der Barriere noch ausbreitet. Die Wahrscheinlichkeit dafür sinkt mit der Höhe der Barriere.
    Überlagerung
    Ein anderer Begriff für Superposition.
    Unschärferelation
    Die Heisenbergsche Unschärferelation besagt, dass sich im Quantenreich Ort und Impuls eines Teilchens nicht gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit messen lassen. Unschärferelationen existieren auch zwischen anderen Größen.
    Verschlüsselung
    Bei der Verschlüsselung erzeugt man aus lesbarem Text einen ohne Kenntnis des Schlüssels nicht mehr zu entziffernden Code. Die Kryptografie befasst sich mit der Analyse von Verschlüsselungsverfahren.
    Verschränkung
    Die Verschränkung ist ein Quanten-Phänomen, bei dem zwei Teilchen so miteinander verknüpft sind, dass eine Änderung am einen auch eine Änderung am anderen bewirkt – egal, wie weit beide voneinander entfernt sind.
    Wahrscheinlichkeit
    Die Wahrscheinlichkeit charakterisiert, bei wie vielen von x Versuchen ein bestimmtes Ereignis auftritt. In der Quantenphysik ist die Wahrscheinlichkeit prinzipieller Natur: Mehr lässt sich über Eigenschaften eines Systems nicht sagen, solange man es nicht gemessen hat.
    Welle
    Eine Welle ist eine Form der Energieausbreitung: ein räumlich und zeitlich veränderliches Feld, das Energie, jedoch keine Materie, durch den Raum transportiert. Wellen können an ein Medium gebunden sein (Wasser, Schall) oder sich im Vakuum ausbreiten (Licht). Wellen besitzen als typische Eigenschaften Wellenlänge bzw. Frequenz und lassen sich durch Beugung zur Interferenz bringen.
    Wellenfunktion
    Die Wellenfunktion beschreibt den Zustand eines Quantensystems. Das Quadrat ihrer Amplitude gibt an, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Parameter mit einem