實務上用「量子糾纏」實現「量子加密通訊」

更新 發佈閱讀 2 分鐘

要在現實世界中完成這個實驗,最著名的方案就是 CHSH 實驗(由 2022 年諾貝爾獎得主 John Clauser 等人提出)。

以下是你在實驗室裡會看到的「量子糾纏驗證清單」:


1. 核心組件:糾纏光子產生器

在實驗台上,一切始於一個 BBO 晶體(Beta Barium Borate)

  • 物理過程: 你發射一束紫外線雷射(高能光子)進入晶體,極少數光子會發生「自發參量下轉換」(SPDC)。
  • 產出: 一個紫外光子會「變身」成兩顆紅外光子。這兩顆光子在動量與偏振(Polarization)上是強耦合的。

2. 測量端:Alice 與 Bob 的挑戰

你需要兩個接收站,通常命名為 Alice 與 Bob。

  • 隨機性: 為了確保實驗嚴謹,兩端必須隨機選擇測量偏振的角度(例如 Alice 選 0 或 45,Bob 選 22.5 或 67.5)。
  • 光電轉換: 使用單光子偵測器(SPD)。這類設備靈敏到可以捕捉到單一顆光子的能量並將其轉化為電子訊號。

3. 如何判定「成功」?(貝爾不等式)

實驗的最後一步是將兩邊的數據進行符合計數(Coincidence counting)

假設我們測量兩顆光子偏振一致的機率。

  • 古典世界的極限: 如果粒子在出發前就已經「說好」了狀態(隱變數理論),相關性數值 S 絕對不會超過 2。
  • 量子世界的預測: 量子力學預測 S 最大可以達到 2.828。

當實驗跑完,如果你算出的 S 值顯著大於 2,恭喜你,你剛剛親手證明了愛因斯坦口中的「鬼魅般的超距作用」是真實存在的。

留言
avatar-img
sirius數字沙龍
17會員
422內容數
吃自助火鍋啦!不要客氣,想吃啥,請自行取用!
你可能也想看
Thumbnail
本文分析導演巴里・柯斯基(Barrie Kosky)如何運用極簡的舞臺配置,將布萊希特(Bertolt Brecht)的「疏離效果」轉化為視覺奇觀與黑色幽默,探討《三便士歌劇》在當代劇場中的新詮釋,並藉由舞臺、燈光、服裝、音樂等多方面,分析該作如何在保留批判核心的同時,觸及觀眾的觀看位置與人性幽微。
Thumbnail
本文分析導演巴里・柯斯基(Barrie Kosky)如何運用極簡的舞臺配置,將布萊希特(Bertolt Brecht)的「疏離效果」轉化為視覺奇觀與黑色幽默,探討《三便士歌劇》在當代劇場中的新詮釋,並藉由舞臺、燈光、服裝、音樂等多方面,分析該作如何在保留批判核心的同時,觸及觀眾的觀看位置與人性幽微。
Thumbnail
依然是諾蘭會嘗試展演與詮釋的電影作品 一定要夠深、夠複雜、夠燒腦……一不留意或一個閃神,就會跟丟了線索,觀影的樂趣瞬間遞減或直接睡著。 我喜歡他用預言故事開場,直接定錨「這是一場悲劇」 「普羅米修斯從眾神那裡偷來了火種,並將其帶給人們」
Thumbnail
依然是諾蘭會嘗試展演與詮釋的電影作品 一定要夠深、夠複雜、夠燒腦……一不留意或一個閃神,就會跟丟了線索,觀影的樂趣瞬間遞減或直接睡著。 我喜歡他用預言故事開場,直接定錨「這是一場悲劇」 「普羅米修斯從眾神那裡偷來了火種,並將其帶給人們」
Thumbnail
這是一場修復文化與重建精神的儀式,觀眾不需要完全看懂《遊林驚夢:巧遇Hagay》,但你能感受心與土地團聚的渴望,也不急著在此處釐清或定義什麼,但你的在場感受,就是一條線索,關於如何找著自己的路徑、自己的聲音。
Thumbnail
這是一場修復文化與重建精神的儀式,觀眾不需要完全看懂《遊林驚夢:巧遇Hagay》,但你能感受心與土地團聚的渴望,也不急著在此處釐清或定義什麼,但你的在場感受,就是一條線索,關於如何找著自己的路徑、自己的聲音。
Thumbnail
背景:從冷門配角到市場主線,算力與電力被重新定價   小P從2008進入股市,每一個時期的投資亮點都不同,記得2009蘋果手機剛上市,當時蘋果只要在媒體上提到哪一間供應鏈,隔天股價就有驚人的表現,當時光學鏡頭非常熱門,因為手機第一次搭上鏡頭可以拍照,也造就傳統相機廠的殞落,如今手機已經全面普及,題
Thumbnail
背景:從冷門配角到市場主線,算力與電力被重新定價   小P從2008進入股市,每一個時期的投資亮點都不同,記得2009蘋果手機剛上市,當時蘋果只要在媒體上提到哪一間供應鏈,隔天股價就有驚人的表現,當時光學鏡頭非常熱門,因為手機第一次搭上鏡頭可以拍照,也造就傳統相機廠的殞落,如今手機已經全面普及,題
Thumbnail
《奧本海默的故事》是諾蘭導演的歷史紀錄片,描述了奧本海默與愛因斯坦間的故事,以及核武器的發展歷程。影片細緻地呈現了建造核試驗基地的過程,以及奧本海默後來反對核武器使用的心路歷程。觀影者在觀賞影片時,對日本人民產生無比同情,並深切希望這個世界再也不要有戰爭。
Thumbnail
《奧本海默的故事》是諾蘭導演的歷史紀錄片,描述了奧本海默與愛因斯坦間的故事,以及核武器的發展歷程。影片細緻地呈現了建造核試驗基地的過程,以及奧本海默後來反對核武器使用的心路歷程。觀影者在觀賞影片時,對日本人民產生無比同情,並深切希望這個世界再也不要有戰爭。
Thumbnail
今天要為大家介紹的科學家是 Max Planck (普朗克) 。 普朗克是德國物理學家,量子力學的創始人,20世紀最重要的物理學家之一,因發現能量量子而對物理學的發展做出了重要貢獻,並在1918年獲得諾貝爾物理學獎。他算是理論派的物理學家。
Thumbnail
今天要為大家介紹的科學家是 Max Planck (普朗克) 。 普朗克是德國物理學家,量子力學的創始人,20世紀最重要的物理學家之一,因發現能量量子而對物理學的發展做出了重要貢獻,並在1918年獲得諾貝爾物理學獎。他算是理論派的物理學家。
Thumbnail
宇宙是能量,同時也有質量。而且,宇宙是時間,同時也有空間。 因此宇宙是時間與空間、能量與質量,彼此交織而成: 1.能量帶領時間,創造出:精神宇宙。 2.質量帶領空間,創造出:物質宇宙。 精神宇宙看不見,人類對於精神宇宙一竅不通。 在人類的認知之中,把精神性的、不可見的、不知的、未明的⋯等,說成為「
Thumbnail
宇宙是能量,同時也有質量。而且,宇宙是時間,同時也有空間。 因此宇宙是時間與空間、能量與質量,彼此交織而成: 1.能量帶領時間,創造出:精神宇宙。 2.質量帶領空間,創造出:物質宇宙。 精神宇宙看不見,人類對於精神宇宙一竅不通。 在人類的認知之中,把精神性的、不可見的、不知的、未明的⋯等,說成為「
Thumbnail
5 月將於臺北表演藝術中心映演的「2026 北藝嚴選」《海妲・蓋柏樂》,由臺灣劇團「晃晃跨幅町」製作,本文將以從舞台符號、聲音與表演調度切入,討論海妲・蓋柏樂在父權社會結構下的困境,並結合榮格心理學與馮.法蘭茲對「阿尼姆斯」與「永恆少年」原型的分析,理解女人何以走向精神性的操控、毀滅與死亡。
Thumbnail
5 月將於臺北表演藝術中心映演的「2026 北藝嚴選」《海妲・蓋柏樂》,由臺灣劇團「晃晃跨幅町」製作,本文將以從舞台符號、聲音與表演調度切入,討論海妲・蓋柏樂在父權社會結構下的困境,並結合榮格心理學與馮.法蘭茲對「阿尼姆斯」與「永恆少年」原型的分析,理解女人何以走向精神性的操控、毀滅與死亡。
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News