Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert Handyspiel zur Quantenphysik

Quantenphysik mit Katze: Das Würzburg-Dresdner Exzellenzcluster ct.qmat – Komplexität und
Topologie in Quantenmaterialien geht in der Nachwuchsgewinnung ungewöhnliche Wege. Um
Kinder und Jugendliche für das Thema Quantenphysik zu begeistern, entwickelt die
Forschungsallianz ein unterhaltsames Mobile Game, das weltweit zum Einsatz kommen wird.
In Anlehnung an ein populäres Gedankenexperiment der Quantenmechanik von Erwin
Schrödinger begleiten die Spieler:innen „ihre“ Katze durch eine verrückte Quantenwelt und
lösen dabei attraktive Denksporträtsel. Vor allem bei Mädchen soll auf diese Weise spielerisch
Interesse für Studienoptionen im Bereich Mathematik, Informatik, Natur- und
Technikwissenschaft (MINT) geweckt werden. Jetzt wurde dieses neuartige Projekt beim
Ideenwettbewerb „Internationales Forschungsmarketing“ 2020 der Deutschen
Forschungsgemeinschaft (DFG) mit einem Preisgeld in Höhe von 100.000 Euro ausgezeichnet.

MINT-Lust statt Physik-Frust

Mit dem Handyspiel adressiert das Forschungscluster ct.qmat von Julius-Maximilians-
Universität Würzburg und Technischer Universität Dresden eine sehr junge Zielgruppe, die
sich deutlich außerhalb des Hochschulkontexts bewegt: „Die Kinder und Jugendlichen, die wir
erreichen möchten, sind 11 bis 14 Jahre alt und damit etwa in der sechsten bis neunten
Schulklasse. In dieser Zeit haben die meisten Schüler:innen ihren ersten Physikunterricht.
Aber viel zu wenige sind dauerhaft für das Fach zu begeistern und bleiben bis zum Abitur
dabei. Mit Neugier und Experimentierfreude die Welt erforschen – das geht im eng getakteten
Schulalltag leider oft verloren. Doch damit verliert die Physik zugleich ihre
Wissenschaftler:innen, Quantenforscher:innen und Nobelpreisträger:innen von morgen“,
erklärt der Würzburger Cluster-Sprecher Prof. Ralph Claessen.

Quantenphysikerinnen gewinnen

„Der vielbeschworene Fachkräftemangel in Deutschland betrifft auch die Wissenschaft, vor
allem die naturwissenschaftlichen Grundlagenfächer. Die Physik gehört zu den Disziplinen im
MINT-Bereich mit einem besonders niedrigen Frauenanteil. Deshalb konzentrieren wir uns bei
den Aktivitäten für die Suche nach den besten Köpfen weltweit vor allem auf junge Frauen.
Hier setzt nicht zuletzt die Konzeption unseres zweisprachigen Mobile Games an“, ergänzt der
Dresdner Cluster-Sprecher Prof. Matthias Vojta.

Spannung, Spaß und „Coolness“-Faktor

Das Handyspiel soll Physik und speziell Quantenphysik als „coole Sache“ erlebbar machen
und nebenbei Wissen transportieren, so das Ziel der Cluster-Wissenschaftler. Hierfür werden
Forschungsinhalte in eine digitale Spielumgebung transformiert, wobei der Spaß im
Mittelpunkt steht. Die Spieler:innen tauchen ein in eine visuell ansprechende Quantenwelt mit
ganz eigenen, merkwürdigen Gesetzmäßigkeiten. Sie lösen spannende Rätsel und
personalisieren zugleich ihre sympathische Spielfigur. Freiwillig abrufbar sind populär
aufbereitete Hintergrundinformationen – zum Beispiel zu „Schrödingers Katze“. Mit dem Tier
in der Kiste, das lebendig und tot zugleich ist, schuf der Physiker und
Wissenschaftstheoretiker Erwin Schrödinger 1935 ein viel zitiertes Sinnbild für den Grundsatz
der Quantenmechanik: Objekte können sich zur gleichen Zeit in unterschiedlichen, sich
eigentlich gegenseitig ausschließenden Zuständen befinden („Überlagerung“).
Die Entwicklung des Handyspiels zum Thema Quantenphysik wird von Mai 2021 bis
September 2022 von der DFG gefördert. Der Preis für Internationales Forschungsmarketing
wird im Kontext der „Research in Germany“-Initiative aus Sondermitteln des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung finanziert. Der Ideenwettbewerb 2020 war
die fünfte und vorerst letzte derartige Ausschreibungsrunde. Es wurden vier Projekte mit
100.000 Euro und vier Vorhaben mit 25.000 Euro ausgezeichnet.

Exzellenzcluster ct.qmat
Das Exzellenzcluster ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien wird seit 2019
gemeinsam von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg und der Technischen Universität
(TU) Dresden getragen. Mehr als 250 Wissenschaftler:innen aus 33 Ländern und von vier
Kontinenten erforschen topologische Quantenmaterialien, die unter extremen Bedingungen
wie ultratiefen Temperaturen, hohem Druck oder starken Magnetfeldern überraschende
Phänomene offenbaren. Gelingt es, diese besonderen Eigenschaften unter
Alltagsbedingungen nutzbar zu machen, wird das die Basis für revolutionäre Quantenchips
und neuartige technische Anwendungen sein. Das Exzellenzcluster wird im Rahmen der
Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gefördert.

Quelle: Pressemitteilung des Exzellenzclusters ct.qmat vom 19.03.2021