Am 23. April 2026 besuchten zehn Schülerinnen der Klassen 7 bis 10 im Rahmen des Girls'Days das Scientific Computing Center (SCC) am KIT. An diesem Tag bekommen die Mädchen Einblicke in die Bereiche Technik, Wissenschaft und Handwerk. Wir am SCC luden dazu ein, unsere Forschung im Quantencomputing kennenzulernen und anhand von digitalen Bildern praktisch auszuprobieren. Dafür wurden die Schülerinnen vom Quantum-Machine-Learning-Team durch den Tag begleitet.
Doch wie genau sieht unsere Forschung im Quantencomputing heutzutage aus? Anstelle von physischen Quantencomputern werden zur Validierung der Forschungsergebnisse meist noch Quantensimulatoren eingesetzt. Daher begann die Veranstaltung mit einer Führung durch den vom SCC betriebenen Supercomputer HoreKa. Gemeinsam mit einem kleinen Supercomputing-Team erkundeten die Schülerinnen die Hardware und Warmwasserkühlung des Systems aus nächster Nähe. Die Führung vermittelte anschaulich, wie moderne Hochleistungsrechner arbeiten. Im Anschluss daran gab es eine theoretische Einführung in das Quantencomputing. Nach dem Mittagessen folgte der praktische Teil.
Mit Hilfe interaktiver Jupyter Notebooks wurden zunächst die notwendigen Grundlagen der Programmierung gelegt. Zur Auflockerung konnten die Schülerinnen das zuvor Gelernte spielerisch in einem „Quanten-Memory“ festigen. Alle zeigten großen Enthusiasmus und demonstrierten ihr neu erworbenes Wissen. Zum Abschluss des Tages setzten die Schülerinnen ihre eigenen Quantenschaltkreise um und bearbeiteten dadurch exemplarisch ein Katzenbild mit unterschiedlichen Quantensimulationen. Neben den Möglichkeiten von Superposition und Verschränkung lernten sie zuletzt auch die Auswirkungen von Rauschen auf Quantencomputern kennen. Im Kontext der Bildverarbeitung ließ sie das auch sehr interessante neue Bilder entwerfen.
Der Besuch im SCC bot den Schülerinnen einen praxisnahen Einblick in den Betrieb eines Hochleistungsrechners aber auch die Forschung im Bereich des Quantencomputings. Die Kombination aus technischer Führung, theoretischer Einführung und interaktiven Workshops zeigte den Mädchen ein abwechslungsreiches Spektrum der vielfältigen MINT-Themen des SCC.
Kontakt am SCC: Dr. Eileen Kühn