Quantenoptische Experimente als Grundlage eines Curriculums zur Quantenphysik des Photons

In dieser Arbeit wird über die Quantenoptik ein neuer Zugang zur Quantenphysik für Schulen und Universitäten vorgestellt, in dessen Mittelpunkt Experimente mit einzelnen Photonen stehen. Die Quanteneigenschaften werden phänomenorientiert direkt am Experiment erarbeitet und mit Anwendungen aus dem Bereich der Quanteninformation verknüpft. Die Versuche bestehen aus den gleichen Komponenten wie in einem modernen Forschungslabor und liefern vergleichbare Messergebnisse. Zum Einsatz der Experimente in der Ausbildung wurden interaktive Bildschirmexperimente programmiert und ein Schülerlabor an der Universität Erlangen-Nürnberg aufgebaut. Mit der Entwicklung eines Schulcurriculums und dessen Erprobung an einem Gymnasium wurde erstmals gezeigt, dass 16-jährige Schüler die Wesenszüge und Anwendungen der Quantenphysik an realen quantenoptischen Experimenten erleben und erlernen können.