7、量子世界：光子的奇妙特性与波粒之争

量子世界：光子的奇妙特性与波粒之争

在量子世界里，有许多奇妙的现象挑战着我们的传统认知。就像薛定谔的猫，在未被测量时，它既不是死的也不是活的，而是处于一种不确定的状态。光子也有着类似的特性，在经过分束器后，它既不向右（类比为“死”）也不向上（类比为“活”）。

光子的不确定性与量子随机数生成器

光子的这种不确定性为量子随机数生成器提供了基础。在实际中，真正的随机数很难生成，而量子随机数生成器却能解决这个问题。具体操作如下：
1. 实验设置 ：采用特定实验装置，用单光子枪发射光子，有上下两个探测器。
2. 计数规则 ：若上探测器有信号（点击），记为“1 比特”；若下探测器有信号，记为“0 比特”。
3. 随机数生成 ：随着实验持续进行，就会产生一连串真正随机的 0 和 1。

这种随机数在密码学、计算和通信技术等领域有着重要应用，并且已经成为商业上的热门产品，许多公司都在生产和销售量子随机数生成器。

波粒之争：光子究竟是什么？

长久以来，物理学家们一直在争论光到底是粒子还是波。有人认为波粒二象性是量子理论早期的遗留概念，对此展开了一场讨论：
| 人物 | 观点 |
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| 克里斯 | 质疑波粒二象性的实用性，认为它能否为实际应用提供概念基础存疑。 |
| 理查德 | 提到在分子光谱学中，波和粒子的解释都能观察到相关效应，物理化学家会用这些解释光谱中的分裂现象。 |
| 霍华德 | 指出光学或物质波干涉仪与独立粒子和点击探测器的情况体现了