Philipp Schöneberg
Photo related to one of my Jugend forscht projects

2024

Experimentelle und theoretische Analysen von Quantencomputern

In unserer Arbeit konnten wir das Z-, Hadamard-, S- und X-Gatter, für das Qubit der Polarisation vollständig experimentell umsetzen. Zusätzlich haben wir ein Arbeitsheft erstellt, um die Ausbildungsmöglichkeiten in der Branche Quantum Computing zu verbessern. Zusammen mit unseren Ergebnissen unseres letzten Jugend-forscht-Projekts erklären wir darüber hinaus eine vollständige, physikalische Realisierung eines Quantencomputers mit dem Set {CNOT, H, T}. Außerdem konnten wir durch unsere innovative Idee vom Farbmultiplexing die Geschwindigkeit von optischen Computern, wie dem unseren, weiter optimieren und die Funktion experimentell bestätigen. Des Weiteren haben wir mithilfe fortgeschrittener linearer Algebra den Grover- sowie den Deutsch-Jozsa-Algorithmus, unter Nutzung unseres universellen Sets, an zwei Qubits berechnet und unsere Ergebnisse durch eine selbstgeschriebene Simulation bestätigt und veranschaulicht.

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Entwicklung von Sensorik zur Analyse von Raketenflugbahnen

Bereits seit über 100 Jahren arbeiten Wissenschaftler rund um die Welt an der Entwicklung von Raketen. Diese sollen nicht nur die Menschen zum Mond und Mars bringen, sondern auch lang-fristig wiederverwendbar werden. Hierzu und zur Analyse von fehlerhaften Starts und Manövern ist eine funktionierende Sensorik zur Sammlung von Daten unabdingbar. In unserem Projekt wollen wir eine funktionsfähige Sensorik entwickeln, diese soll der Rekonstruktion und Analyse von Raketenflugbahnen dienen. Des Weiteren wollen wir langfristig unsere Ergebnisse an einer auf Wasser- und Luftdruck basierenden Flaschenrakete testen und an dieser eine vollständige Nachverfolgung und Simulation der Flugbahn durchführen.

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2023

Exemplarische Untersuchung eines Quantencomputer-Demonstrators

In unserem Projekt geht es um die Untersuchung eines Quantencomputers. Hierzu haben wir einen experimentellen, auf Licht basierenden Quantencomputer-Demonstrator mit 2 Qubits gebaut und erfolgreich getestet. Wir führen verschiedene Experimente durch und entwickeln ein tieferes Verständnis von Verschränkung und Quantencomputern.

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Optimierung des Verarbeitungsprozesses von Spirulina-Algen

In unserem Projekt versuchen wir, eine Optimierung des Verarbeitungsprozesses von Spirulina Algen herbeizuführen. Dieser setzt sich aus der Herstellung von blauen Gummibärchen über die Extraktion von Pulverfarbstoff zusammen.

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2022

Optimierung der Wasserstoffproduktion durch differenzierte Algenkultivierung

In unserem Projekt geht es um die Erforschung der Algenkultivierung und die Optimierung der Wasserstoffproduktion durch die Veränderung verschiedenster Einflüsse während des Algenwachstums. Wir arbeiten steril mit professionellen Geräten, um beispielsweise die Lichtintensität und Temperatur bei der Kultivierung konstant zu kontrollieren und zu beobachten. Außerdem nutzen wir Sensoren, um die Algenkonzentration zu überwachen. Wir erhoffen uns, durch unsere Forschungen neue Kenntnisse im Bereich der Algenkultivierung zu gewinnen und diese nutzbar für verschiedene Probleme unserer heutigen Gesellschaft machen zu können.

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Anwendung des Tröpfchenmodells auf das Horizontproblem

In meinem Projekt geht es um die Anwendung eines Tröpfchenmodells auf das Horizontproblem im frühen Universum. Ich analysiere die dichtebedingten dimensionalen Phasenübergänge und deren Auswirkung auf das Horizontproblem. Hierzu führe ich Tabellenkalkulationen durch und stelle meine Ergebnisse anschaulich in Diagrammen dar.

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2021

Lösung des Horizontproblems

In meinem Projekt stelle ich eine Lösung des seit 1970 bekannten Horizontproblems vor, welches die Frage aufwirft, wie die Lichtwellen seit dem Zeitpunkt des Urknalls den Horizont des expandierenden Universums thermalisieren konnten. Mein Lösungsweg besteht aus Berechnungen, Diagrammen, sowie einer eigens entwickelten Dynamik. Diese habe ich bereits in dem Beitrag „Solution of a Density Problem in the Early Universe“ in der Zeitschrift PhyDid B pp. 43 – 46 (Frühjahrstagung 2020) vorgestellt. In dieser Dynamik nutze ich dimensionale Übergänge, welche im direkten Zusammenhang zur Größe des Universums und der somit von den Lichtwellen zu überwindenden Distanz stehen. Dadurch kann ich darstellen, wie durch die anfänglich großen Dimensionen, die Distanzen gering waren und die Lichtwellen früh den Horizont thermalisieren konnten.

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2020

Entwicklung eines Modellroboters für den Obstanbau

In meinem Projekt geht es um das Ziel einen Modellroboter zu entwickeln, welcher beim Obstanbau behilflich sein soll. Dazu soll er sich in einem Obsthof orientieren und von den einzelnen Bäumen in einem gewissen Abstand die Wurzeln kürzen. Dies bewirkt, dass der Baum weniger Energie an die Wurzeln und mehr Energie an die Früchte abgibt.

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2019

Nerfpfeil Geschwindigkeitsuntersuchungen

In meinem Projekt untersuche ich Eigenschaften des sogenannten „Nerf Disruptor“. Beispielsweise die Geschwindigkeit mit der er Pfeile verschießt.

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