Quelltext der Seite Eine Einführung in die Quantenkryptographie

[[Kategorie:Quantenphysik]]

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| Link
| [https://cloud.pi5.physik.uni-stuttgart.de/s/XYLLzTMkLFrp5EP intro2QC]
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| Aktuelle Version
| 1.0.0
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| Entwickler
| Barbara Günther
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| Betriebssystem
| Windows
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| Lizenz
| [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de CC BY-NC-SA 4.0]
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| Sprache
| Deutsch
|}
Das Quantenkryptographie-Programm stellt eine anschauliche Einführung für Schüler*innen in die Quantenkryptographie dar. Der inhaltliche Schwerpunkt des Programms liegt auf der Erklärung des Quantenschlüsselaustauschprotokolls BB84. Das Programm wurde als virtueller Versuch für das Schülerlabor der Abteilung <q>Physik und ihre Didaktik</q> am 5. Physikalischen Institut entwickelt, um Grundlagen zum ThorLabs Versuch zur Quantenkryptographie zu vermitteln. Bei entsprechender Anknüpfung an Inhalte der Quantenphysik oder Kryptographie kann es auch direkt im Unterricht oder für Interessiertenförderung eingesetzt werden. 

=== Aufbau und Funktionsweise ===
In der Quantenkryptographie werden Eigenschaften von Quantenobjekten genutzt, um kryptographische Verfahren zu realisieren. Mit dem BB84-Protokoll, das in diesem Programm als eine Methode der Quantenkryptographie vorgestellt wird, können lange kryptographische Schlüssel ausgetauscht werden. Das Programm gliedert sich hierfür in fünf aufeinander aufbauende Teilabschnitte.  
# Teil: Computerbits mit Lichtquanten - Wie können für den Quantenschlüsselaustausch Bits mit Photonen dargestellt werden?
# Teil: Der Ablauf - Wie werden Schlüssel beim Quantenschlüsselaustausch generiert?
# Teil: Die Abhörsicherheit - Was passiert, wenn jemand versucht, die Verbindung abzuhören?
# Teil: Ein paar Fragen - Eine Zurückführung auf die Realitätsnähe der Kryptographie
# Teil: Die tatsächliche Anwendung, der Schlüsselaustausch, wird den Schüler*innen in Verbindung mit einer symmetrischen Verschlüsselung gezeigt.
Damit Schüler*inenn das Programm in ihrem eigenem Tempo bearbeiten können, können die Erläuterungen mit Animationen Schritt für Schritt durchgeklickt werden. Das Programm beinhaltet zudem Aufgaben zur Selbstkontrolle. 

=== Systemvoraussetzungen und Zubehör ===
Es werden ein aktuelles Windows Betriebssystemen und eine Widescreen Auflösung mit FullHD empfohlen. 

=== Experimente ===
Das Programm kann im Schülerlabor <q>Spiel der Kräfte</q> im Rahmen eines Experiments zum Thema [[EXP:Quantenkryptographie|Quantenkryptographie]] in Verbindung mit dem ThorLabs Versuch zur Quantenkryptographie verwendet werden.

=== Bedienungsanleitung des Herstellers ===
Eine kurze Zusammenfassung theoretischer Grundlagen zur Kryptographie und dem Quantenschlüsselaustauschprotokoll BB84 sowie ein fachdidaktischer Kommentar zur Software können [https://cloud.pi5.physik.uni-stuttgart.de/s/XYLLzTMkLFrp5EP hier] heruntergeladen werden.<br>
Fragen, Probleme und Anregungen zum Programm oder der Dokumentation können gerne per [mailto:feedback@ch-guenther.de Mail] an uns gerichtet werden! 


=== Fotos ===
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Datei:SW_QC_Screenshot_001.jpg| Screenshot Menu<br>
Datei:SW_QC_Screenshot_002.jpg| Screenshot Aufgabe<br>
Datei:SW_QC_Screenshot_003.jpg| Screenshot Lauschangriff<br>
Datei:SW_QC_Screenshot_004.jpg| Screenshot Aufgabe<br>
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=== Literatur ===
<references />