Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
En studie som undersöker möjligheten att för gymnasiefysikelever introducera kvantmekaniska koncept med hjälp av kvantdatorer och Peer Instruction
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Physics, Department of Physics and Astronomy, Physics Didactics.
2019 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
A study that examine the possibility to introduce quantum mechanical concepts from a quantum information perspective, to pre-university students, using Peer Instruction (Swedish)
Abstract [sv]

Möjligheten till att introducera kvantmekanik från ett kvantinformationsperspektiv, för gymnasieelever utan tidigare erfarenhet av kvantmekanik, undersöks i denna studie. Kvantmekaniska koncept såsom den statistiska tolkningen av en vågfunktion, kollapsen av en vågfunktion vid en mätning, operatorer, sammanflätning och interferens introduceras med hjälp av kvantdatorkoncepten: kvantbitar, kvantgrindar, kvantparallellism och Deutschalgoritmen.

En Workshop upplagda efter den elevaktiva metoden Peer Instruction hölls på fyra skolor i Uppsala för totalt 77 elever. Peer Instruction går ut på att lektionen delas in i segment som täcker ett koncept åt gången. Varje segment består av en kort genomgång följt av en konceptuell fråga som först besvaras enskilt, sen får deltagarna diskutera frågan och till sist besvaras samma fråga igen.

Vilka typer av konceptuella frågor som kan skapa intressanta diskussioner kring kvantmekaniska koncept med hjälp av kvantdatorer undersöks. Hur olika nivåer av förkunskap om- och intresse för fysik, kvantfysik, kvantdatorer och programmering påverkar diskussionerna samt hur elevernas intresse för ämnet och synen på dess svårighetsgrad utvecklas med workshopen undersöks också.

Workshopen var över lag uppskattad av eleverna - utifrån kommentarerna på frågorna som ställdes efteråt. Andelen korrekta svar på frågorna efter diskussionerna var höga och workshopen ökade intresset för fysik, kvantfysik och framförallt kvantdatorer samtidigt som synen på svårigheten av desamma minskade.

Abstract [en]

The possibility to introduce quantum mechanics, to Swedish pre-university and pre-quantum mechanical students, from a quantum information perspective is examined in this study. Quantum mechanical concepts such as the statistical interpretation of a wave function, the collapse of a wave function when a measurement takes place, operators, entanglements and interference are introduced using the quantum computer concepts: qubuits, qubit gates, quantum parallelism and the Deutsch’s algorithm.

A workshop organized according to Peer Instruction was held at 4 different schools in Uppsala, Sweden with a total of 77 participants. The lecture was divided into a number of short presentations each followed by a concept test, the concept test was first answered individually, followed by a disussion amongst the students and finally they answered the same question again.

Different kinds of conceptual tests and how different levels of pre-knowledge and preinterest in physics, quantum mechanics, programming and quantum computers influenced the discussions were analysed. How the students attitude to the subject and how their view of how difficult it was changed, were also examined.

The workshop was generally appreciated by the students - based on the comments in the questions that were asked after the workshop. The proportion of correct answers to the questions after the discussions was high. The workshop increased the interest in physics, quantum mechanincs and especially quantum computers, while reducing the view of the difficulty of the same.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 60
Series
FYSAST ; FYSPROJ1139
National Category
Physical Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-393193OAI: oai:DiVA.org:uu-393193DiVA, id: diva2:1352066
Educational program
Upper Secondary School Teacher Education Programme
Presentation
2019-05-29, 14:14 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-09-19 Created: 2019-09-17 Last updated: 2019-09-19Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(675 kB)8 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 675 kBChecksum SHA-512
9e2bcaf520407d684aa40416905711d63c6d59b0fee0af2f0027ebb71f8c782971813b8e90cc6161604a681da07af78489a5d547fd5431c660295dc1c8f13f64
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Physics Didactics
Physical Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 8 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 32 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf