Mit Pythagoras ins Quantencasino

Quantum physics becomes much easier without physics.
Stripped to its core, quantum computing is simply
linear algebra and probability theory.
Scott Aaronson (1981–)

Vortrag am Mathematik-Tag für Schülerinnen und Schüler.

• Kurzfassung der Folien zur Projektion
• Druckversion im Format 2x2 oder 1x1

Die Physik kennt keine spukhafte Fernwirkung.
Albert Einstein (1879–1955)

Einstein-Podolski-Rosen beschäftigten sich 1935 mit einem Paradoxon, das Einstein „spukhafte Fernwirkung“ nannte, denn dabei wird anscheinend Information schneller als Licht übertragen: Wenn Alice eine Information an Bob schicken will, so muss diese Information die Strecke zwichen ihnen zurücklegen, und das gelingt mit Lichtgeschwindigkeit oder langsamer, aber niemals schneller!

I am a quantum engineer,
but on Sundays I have principles.
John Stewart Bell (1928–1990)

Gilt dieses Prinzip auch für „Quanteninformation“? John Bell schlug 1964 einen praktischen Test vor, genial einfach und einfach genial. Der sehr aufwändige experimentelle Nachweis gelang Jahre später tatsächlich! Dafür ging der Physik-Nobelpreis 2022 an Alain Aspect, John Clauser und Anton Zeilinger.

„Was hat Sie [an der Quantenphysik] dermaßen fasziniert?“
— „Die wunderschöne Mathematik, die verwendet wurde.“
Anton Zeilinger (1945–)

In diesem Vortrag geht es um diese wunderschöne Mathematik: Euklidische Geometrie, Lineare Algebra und Wahrscheinlichkeit. Das obige PDF-Dokument enthält meinen Vortrag (blaue Titelbalken) auf Schulniveau aufsteigend von Klasse 7 bis zum Abitur sowie einige Hintergrundinformation (weiße Titelbalken) auf freundlichem Uniniveau aus Sicht der Mathematik.

If people do not believe that mathematics is simple,
it is only because they do not realize how complicated life is.
John von Neumann (1903–1957)