Установка для изучения явления квантовой запутанности
В нашем онлайн-каталоге появился новый раздел «Квантовое распределение ключей (QKD-системы для обучения)». Представленная в данном разделе система WT-ESS-BBO
для изучения явления квантовой запутанности позволяет наглядно изучить одно из самых ключевых и интересных явлений квантового мира — запутанность пары фотонов.
Квантовая запутанность пары фотонов - это состояние, при котором два фотона связаны таким образом, что их свойства становятся неразделимыми и взаимосвязанными, независимо от расстояния между ними. Это явление является одним из ключевых элементов квантовой механики и вызывает особый интерес ученых. Квантовая запутанность фотонов позволяет изучать необычные свойства квантового мира и исследовать основы квантовой информатики. Кроме того, она имеет непосредственные практические применения в различных областях.
Квантовое распределение ключей (Quantum Key Distribution, QKD) – это метод обеспечения безопасной передачи ключей между двумя или более участниками с использованием свойств квантовых систем. В основе QKD лежит принцип эффекта квантовой запутанности, который позволяет обеспечить абсолютную нежизнеспособность передаваемой информации. При использовании QKD, информационные "единицы" (квантовые биты) передаются через квантовый канал, который обеспечивает детектирование любой попытки несанкционированного прослушивания. Если в процессе передачи ключа проявится нарушение запутанности, это будет видно обеим сторонам, что позволяет избежать использования компрометированного ключа в процессе обмена информацией. Таким образом, эффект квантовой запутанности играет важную роль в обеспечении безопасности при квантовом распределении ключей.
Примеры применения явления квантовой запутанности:
- Квантовая криптография: квантовая запутанность может использоваться для создания безопасных квантовых ключей, которые невозможно подделать или взломать.
- Квантовые компьютеры: квантовая запутанность позволяет создавать кубиты, которые могут хранить и обрабатывать информацию одновременно, что делает квантовые компьютеры гораздо более мощными и быстрыми по сравнению с классическими компьютерами.
- Квантовая телепортация: квантовая запутанность позволяет передавать информацию мгновенно на большие расстояния без физического перемещения частицы.
- Квантовая метрология: квантовая запутанность может использоваться для повышения точности измерений и создания более чувствительных датчиков.
Установка для изучения явления квантовой запутанности
WT-ESS-BBO
— это установка для проведения ряда научных экспериментов, связанных с явлением запутанности фотонов. Установка предполагает такие эксперименты, как:
- Эксперимент по конфигурации и генерации пары запутанных фотонов.
- Проверка неравенства Белла и измерение его параметров.
- Эксперимент по калибровке угла наклона волновой пластины.
- Изучение спонтанного параметрического преобразования с понижением частоты (SPDC).
Cистема основана на параметрическом процессе преобразования в кристалле BBO(β-Барий-Борат) с понижением частоты. Световой пучок лазера накачки падает на кристалл параметрического преобразования и при условии синхронности фаз генерируется поляризационно-сопряженные запутанная пара фотонов.
Поверхностная диаграмма показателя преломления отрицательного одноосного кристалла
Благодаря системе высокоточного позиционирования положения пространственного коллиматора можно с легкостью направить сгенерированную пару запутанных фотонов в волокно. Другой конец волокна подключается к однофотонному детектору, который преобразует свет в электрические импульсы. Электрический импульс отправляется на счетчик зарегистрированных фотонов, и выводится на его экране для реализации измерений параметров запутанности. Ниже приведена принципиальная схема установки:
Для изучения более детального описания экспериментов предлагаем Вам перейти на страницу товара и ознакомиться с подробным описанием установки — WT-ESS-BBO.
Помимо учебных наборов по квантовому распределению ключей, Вы можете ознакомиться с другими учебными установками, представленными на нашем сайте:
- Учебные наборы по интерферометрии. Раздел содержит установки для проведения экспериментов в области интерферометрии: интерферометры Физо, интерферометры Майкельсона, интерферометр Маха-Цендера и другие.
- Учебные наборы по квантовой физике и криптографии. Помимо описанной выше установки, раздел содержит учебные и научные стенды по квантовой физике и квантовые компьютеры.
- Учебные наборы по волоконной оптике. В данном разделе каталога представлены учебные установки, предназначенные для изучения свойств оптоволокна и оптических компонентов, а также основных технологий, включая спектральное уплотнение каналов (WDM) и соединение оптоволоконных кабелей.
- Учебные наборы по изучению солнечных элементов. В данном разделе представлено полезное оборудование для изучения солнечных элементов и измерения их базовых электрических параметров.
