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Reflexionswahrscheinlichkeit – Einzelne Photonen am Strahlteilerwürfel

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Einzelne Photonen am Strahlteilerwürfel

Wie verhält sich das einzelne Photon am Strahlteilerwürfel?

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Das Besondere am Strahlteilerwürfel besteht darin, dass er die Photonenwelle in genau zwei gleiche Komponenten aufteilt, in eine reflektierte und eine transmittierte. Aber nur einer der Detektoren zeigt ein für uns beobachtbares Signal, weil die Energie eines Photons nur an einem Ort gemessen werden kann. Bei der Messung einer Photonenwelle zeigt dann entweder nur der Detektor „weiß“ ein Signal, oder nur der Detektor „schwarz“.

Im Quantenoptiklabor kann damit der fundamentale Zufall bei Transmission und Reflexion einzelner Photonen experimentell nachgewiesen werden. Wird diese Messung oft hintereinander wiederholt, ergibt sich ein Schwarz-Weiß Zufallsmuster. Genau dieser Aufbau wird verwendet, um voneinander völlig unabhängige Zufallszahlen zu generieren. Zufall lässt sich nicht berechnen. Daher kann kein Computer echte Zufallszahlen generieren. Dieses Experiment ist so wichtig, weil es eine unerschöpfliche Quelle von echtem Zufall ist.

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