• 締切済み

量子暗号に関して

terra5の回答

  • terra5
  • ベストアンサー率34% (574/1662)
回答No.2

>その場合、円偏光と垂直偏光は、不確定性原理により、同時に測定できないと書かれていますが、なぜなんでしょう? それが不確定性原理そのもので、位置と速度を同時に測定できないことと同じ意味のようです。 手ごろそうな解説があるサイトがあったのであげておきます。 すいませんが、これを説明できるほど理解できていません(^^; あらためて、不確定性原理について質問すれば、誰か説明してくれるかもしれません。

参考URL:
http://www.niji.or.jp/home/hwata/quantum/quantum4/quantum4.htm

関連するQ&A

  • 単一光子(1つの光子)の無限分割

    光を量子として捉えるとき、単一光子という概念になるようですが、これは、相互作用する相手との関係で定義されるのではないでしょうか? すなわち、検出器の状態変化に必要なエネルギー(たとえば、光電効果に必要なエネルギー)に対する単位として意味があると思っています。 で、ハーフミラーを使って「光子がどちらか(あるいは両方)の経路を通った」といった概念にて実験が行われているようですが、検出器としての役割を果たさないハーフミラーの場合、単一光子であろうとも2方向に分かれると考えるべきだと思うのですが、間違っているでしょうか?

  • 量子コンピュータについて

    最近密かに量子コンピュータについて囁かれています。 クロック周波数100GHz越えやら、観測することで状態が変わってしまうために、絶対に盗聴できない量子暗号やら、聞くだけでも興味をそそられる理論ばかりです。 これらの話は夢物語ではなく、実際に実現可能な話なのでしょうか。 また、同様に次世代の情報処理手段として光コンピューティングという理論も挙げられていますが、こちらも現実的なのでしょうか。 今後の研究室選びの参考にさせて頂きたいので、専門的な方のアドバイスを頂けると非常に助かります。宜しくお願いします。

  • 松岡正浩「量子光学」12.3 EPR実験について

    松岡正浩さんの「量子光学」12.3の もつれ状態の発生とEPRパラドックス実験について質問です。 お力添えお願いします。 BBO結晶を用いて、2光子もつれ状態を発生させ、それを偏光角θの検光子を 二つ用いて同時計数測定を行い、 |Φ>1,2=((|x,y>1,2-|y,x>1,2))/√2 になることを観測したという流れです。 質問は、 光子1側の検光子の偏光角をθ1、光子2側をθ2 とした場合、同時計数確率は (sin^2(θ1-θ2))/2 と計算できます。 実際に測定を行った論文の実験結果が載っており、 θ1=-45°で固定、θ2を0~360°回転させ、 縦軸が同時計数、横軸がθ2でグラフが与えられています。 ここからが私には理解できなかったことなのですが、 θ2=45°、sin^2(θ1-θ2)=0で最小となる、という説明及び結果が与えられているのですが、 sin^2((-45)-45)=1 となり最大な気がするのですが、私は何を勘違いしているのでしょうか? 添付の画像のグラフの HV-VH というのが、今回扱っている、もつれ状態に相当します。 読みづらい、わかりづらい質問であるとは思いますが、よろしくお願いします。

  • 1つが2つに分裂する光子の不思議なふるまい

    サイエンスZERO「ネット社会を守れ!究極の量子暗号」 http://tvfreak-japan.blogspot.jp/2011/07/20110702.html レーダーで発射された光子が、光回路を通るとき2つに分裂して別進路をとるそうです。 1.光子が分裂することをなんといいますか?   ネット検索すると「エネルギーが半分の二つ光子へと分裂」「パラメトリック下方変換」などとありましたが―。   2.光子が違う励起状態になると理解しているのですが、どのような条件があると2つに分裂するのでしょうか?進路がある程度細いと自動的に分裂するのでしょうか。 3.分裂した光子に特別な性質がありますか?   運命共同体であるというなことがありますか。再分裂可能でしょうか。 4.量子コンピューターの「量子テレポーテーショ. ン」と関係がありますか? よろしくお願いします。

  • データ 電子

    ものすごい基本的なことだと思うのですが、 パソコンのデータの保存や、データの通信は基本的に電子が使われているのでしょうか? 光回線は光子が使われているのでしょうか? また、量子というのは既に存在していますが、技術として使用するまでには確立していない、という感じなのでしょうか? 大きさ的には電子>光子>量子なのでしょうか? 電子とか、電気とか、人間の細胞の最もミクロ単位のものとか、よくわかりません‥。 電子はよくわかりませんが、電子(の集合?)自身にデータを保存したり、そのデータを消したり書き換えたりできるのでしょうか? 電子は「質量は測定できるが、体積は測定できていない」 http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/k0dennsikotai/17cm.htm とありましたが‥。 「ほとんど何の技術も存在していなかった原始的な時代~電子の発見」などを考慮して、わかりやすく説明いただけたら嬉しいです。 現実の技術ってほんとにすごいですよね‥。 電子、光子、量子、などありますが、また更に優れた(データの保存・通信などに使える)○子というのは出てくると予想されているのでしょうか? よろしくお願いいたします。

  • 量子型赤外線センサの選定について

    よろしくお願いします. ・背景 半導体デバイスの熱破壊の様子,箇所ごとの温度分布を知りたい.そのため単に温度を測るのではなく温度変化に追従できるような高速な検出器が必要 →熱型でなく量子型検出器から探したい. ・測定対象 予想される素子の温度は高温部分で250℃前後. 対象には黒体スプレーをかけておく. (ウィーンの変位側よりピーク波長は5~6μm) ・疑問点 今は光学系・伝達系は無視して検出器の選定を行っています.教科書やインターネット上では比検出能が選定の目安になるとよく書いてありますが,理解できなく行き詰っています.検出器の具体的な選定はどのようなプロセスを経て行っているのでしょうか.どなたかご教授お願いします. ※光学や赤外線の勉強は最近始めたばかりで,文中に勘違いやおかしな表現が あるかもしれませんが,その点考慮していただくと幸いです.

  • 惑星は量子力学的にはどのような状態?

    古典力学(解析力学)では、横軸をx,縦軸をpにとった位相空間上の1点が粒子の状態に対応します。 量子力学では,横軸はxの期待値<x>,縦軸はpの期待値<p>をとり,(x,pの測定値のばらつきを考慮して)幅がxのばらつきΔx,高さがpのばらつきΔpの楕円みたいなものを状態に対応させる感じにすれば、古典力学との対応が見やすくなると思います。 1次元調和振動子のコヒーレント状態について、このような事を考えてみると、 コヒーレント状態は、(上記の意味で)粒子の状態を表す楕円が、古典論の軌道に沿って平行移動していく状態だと見る事ができます。 なので、1次元調和振動子のコヒーレント状態は、古典論の「ばねの振動」みたいな状態になっていると解釈できると思います。 質問は、 水素原子中の電子についても、同じように「古典的な状態(特に惑星の公転)」のような振る舞いをする、量子力学的な状態は存在するのでしょうか? 存在するのであれば、エネルギー固有状態で展開したら、展開係数はどうなっているでしょうか? という事です。 具体的には、次のような条件を満たす状態|ψ>を見つければいいと思っています。 (1) ハミルトニアンH=p^2/2m -α/rに対して、任意の演算子A(t)は,ih dA(t)/dt=[A(t),H]を満たす. (hbarを単にhと書く事にします.) (2) 位置x(t)の期待値<x(t)>(:=<ψ|x(t)|ψ>)は,古典力学における解x(t)と厳密に一致する. (空間の軌道が2次曲線になる) (3) 位置xや運動量pの測定値のばらつきは、時間に依存せず一定. (4) 不確定性が最小の状態.(Δx(t) Δp_x(t)=h/2などが成り立つ) この条件を満たすのが理想的なのですが、「古典的な状態のような状態」というイメージを崩さない限り、適当に条件を緩めても構いません。例えば、 (2') h→0の古典極限(など)で一致する. (3') 公転周期の間にほとんど変化しない. (3'') t→∞で有限 (4') Δx(t) Δp_x(t)≒h/2 などとしても構いません。 最も簡単であろう「xy平面上を円運動する状態」で十分なのですが,全く手がかりがない状態です。何かヒントになりそうな事でもいいので、よろしくお願いします。

  • 量子暗号

    量子暗号を理解したいのですが、どのような勉強をすればいいのでしょか?また、量子暗号の研究をしている大学や企業の名前なども教えてほしいです。よろしくお願いします。

  • 量子暗号

    こちらの記事にある https://jp.rbth.com/lifestyle/81542-putin-itazura-denwa-no-giseisha-ni-naranai-riyuu 通信は光子で伝達されることになっており、これを認識するにはその状態を変化させる必要があるのだが、これを秘密裡に行うことは物理的に不可能なのである。 という通信はどういう仕組みなのか教えてください。

  • 素粒子のスピンについて

    物理学は素人ですが、量子力学でのEPRのパラドックスあたりを色々と考えています。 素粒子のスピンというのは、「自転」のような概念で、任意の1つの方向に対してプラスとマイナスの2種類の値しかない、ということのようですが、 (1)この観測方向の「誤差」というものは、どれくらいが許されるものなのでしょうか? つまり、1つの方向に対するスピンの値は、この方向がどれくらい「ずれて」いても同じ値を示すのでしょうか? それとも、理論的にはいくらでも「近い」2つの角度に対して、スピンの値が違う場合があり得るのでしょうか? 実際の測定では、観測する角度には必ず「誤差」が付きまとってしまうと思うのですが・・・。  (2)このスピンの値というものは、相互作用などがない限り、時間によって変化はしない値なのでしょうか? つまり、1つの素粒子の1つの方向に対するスピンの値は、外部からの影響がない限り、いつまでも変化しないのでしょうか?