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
13會員
270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
債券投資,不只是高資產族群的遊戲 在傳統的投資觀念中,海外債券(Overseas Bonds)常被貼上「高資產族群專屬」的標籤。過去動輒 1 萬甚至 10 萬美元的最低申購門檻,讓許多想尋求穩定配息的小資族望而卻步。 然而,在股市波動劇烈的環境下,尋求穩定的美元現金流與被動收入成為許多投資人
Thumbnail
債券投資,不只是高資產族群的遊戲 在傳統的投資觀念中,海外債券(Overseas Bonds)常被貼上「高資產族群專屬」的標籤。過去動輒 1 萬甚至 10 萬美元的最低申購門檻,讓許多想尋求穩定配息的小資族望而卻步。 然而,在股市波動劇烈的環境下,尋求穩定的美元現金流與被動收入成為許多投資人
Thumbnail
透過川普的近期債券交易揭露,探討債券作為資產配置中「穩定磐石」的重要性。文章分析降息對債券的潛在影響,以及股神巴菲特的操作策略。並介紹玉山證券「小額債」平臺,如何讓小資族也能低門檻參與海外債券市場,實現「低門檻、低波動、固定收益」的務實投資方式。
Thumbnail
透過川普的近期債券交易揭露,探討債券作為資產配置中「穩定磐石」的重要性。文章分析降息對債券的潛在影響,以及股神巴菲特的操作策略。並介紹玉山證券「小額債」平臺,如何讓小資族也能低門檻參與海外債券市場,實現「低門檻、低波動、固定收益」的務實投資方式。
Thumbnail
解析「債券」如何成為資產配置中的穩定錨,提供低風險高回報的投資選項。 藉由玉山證券的低門檻債券服務,投資者可輕鬆入手,平衡風險並穩定財務。
Thumbnail
解析「債券」如何成為資產配置中的穩定錨,提供低風險高回報的投資選項。 藉由玉山證券的低門檻債券服務,投資者可輕鬆入手,平衡風險並穩定財務。
Thumbnail
相較於波動較大的股票,債券能提供固定現金流,而玉山證券推出的小額債,更以1000 美元的低門檻,讓學生與新手也能參與全球優質企業債投資。玉山E-Trader平台即時報價、條件式篩選與清楚的交易流程等特色,大幅降低投資難度,對於希望分散風險、建立穩定現金流的人來說,玉山小額債是一個值得嘗試的理財起點。
Thumbnail
相較於波動較大的股票,債券能提供固定現金流,而玉山證券推出的小額債,更以1000 美元的低門檻,讓學生與新手也能參與全球優質企業債投資。玉山E-Trader平台即時報價、條件式篩選與清楚的交易流程等特色,大幅降低投資難度,對於希望分散風險、建立穩定現金流的人來說,玉山小額債是一個值得嘗試的理財起點。
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
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
《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
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」
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