using System;

using System.Diagnostics;

​

public class Program

{

    private static readonly Random Random = new Random();

​

    // Элементарная частица (к примеру, фотон)

    public class Particle

    {

        private bool _measured = false;

​

        public bool A { get; private set; } // Пройдет ли частица через поляризатор 0 градусов

        public bool B { get; private set; } // Пройдет ли частица через поляризатор 120 градусов

        public bool C { get; private set; } // Пройдет ли частица через поляризатор 240 градусов

​

        public Particle(bool a, bool b, bool c)

        {

            A = a;

            B = b;

            C = c;

        }

​

        // Получаем значение с учетом позиции переключателя на датчике (всего 3 позиции).

        public bool GetValue(int sensorPosition)

        {

            if (_measured)

                throw new InvalidOperationException("Измерить можно только один раз!");

​

            _measured = true;

​

            switch (sensorPosition)

            {

                case 1:

                    return A;

                case 2:

                    return B;

                case 3:

                    return C;

                default:

                    throw new ArgumentOutOfRangeException();

            }

        }

    }

​

    // Пара запутанных частиц

    public class EntanglementParticles

    {

        public Particle First { get; private set; } // Первая частица

        public Particle Second { get; private set; } // Вторая частица

​

        // Создание пары запутанных частиц (пока верим в детерминизм, считаем что с каждая частица уже имеет установленное значение)

        public EntanglementParticles()

        {

            var firstParticleDegree = GetRandomInteger(0, 359); // градус поляризации первой частицы (случайное значение)

            int secondParticleDegree = (firstParticleDegree + 90) % 360; // поляризация второй частицы перпендикулярно первой (сдвиг 90 градусов)

​

            // Вычисляем через какой из поляризаторов первая частица сможет пройти (поляризаторы расположены под углом 120 градусов)

            bool a1 = IsDetectedBySensor(1, firstParticleDegree); // Пройдет ли первая частица через поляризатор 1

            bool b1 = IsDetectedBySensor(2, firstParticleDegree); // Пройдет ли первая частица через поляризатор 2

            bool c1 = IsDetectedBySensor(3, firstParticleDegree); // Пройдет ли первая частица через поляризатор 3

​

            // Вычисляем через какой из поляризаторов вторая частица сможет пройти (поляризаторы расположены под углом 120 градусов)

            bool a2 = IsDetectedBySensor(1, secondParticleDegree); // Пройдет ли вторая частица через поляризатор 1

            bool b2 = IsDetectedBySensor(2, secondParticleDegree); // Пройдет ли вторая частица через поляризатор 2

            bool c2 = IsDetectedBySensor(3, secondParticleDegree); // Пройдет ли вторая частица через поляризатор 3

​

            if (a1 == a2 || b1 == b2 || c1 == c2) // Всегда будут противоположны по значению, можно было бы просто использовать операцию "НЕ" (но мы вычисляли для уверенности)

            {

                Debug.Fail("a1 == a2 || b1 == b2 || c1 == c2");

            }

​

            First = new Particle(a1, b1, c1); // устанавливаем случайные значения

            Second = new Particle(a2, b2, c2); // устанавливаем значения, противоположные первой частице

        }

​

        private static bool IsDetectedBySensor(int sensorPosition, int degree)

        {

            // Охват сенсора 89 градусов!

​

            switch (sensorPosition)

            {

                case 1: // 0 и 180

                    if (degree >= 0 && degree <= 89 ||

                        degree >= 180 && degree <= 269)

                        return true;

                    break;

                case 2: // 120 и 300

                    if (degree >= 0 && degree <= 29 ||

                        degree >= 120 && degree <= 209 ||

                        degree >= 300 && degree <= 359)

                        return true;

                    break;

                case 3: // 240 и 60

                    if (degree >= 60 && degree <= 149 ||

                        degree >= 240 && degree <= 329)

                        return true;

                    break;

            }

​

            return false;

        }

    }

​

​

    public static void Main(string[] args)

    {

        Experiment1();

        Experiment2();

    }

​

    private static void Experiment1()

    {

        var totalAttempts = 10000; // всего измерений

        var disparityCount = 0; // сколько значений не совпало

​

        for (int attemptNumber = 1; attemptNumber <= totalAttempts; attemptNumber++)

        {

            var entanglementParticles = new EntanglementParticles(); // Зарождение пары запутанных частиц

​

            int firstSensorPosition = 1; // Первый датчик устанавливаем в позицию 1

            int secondSensorPosition = 1; // Второй датчик устанавливаем в позицию 1

​

            bool firstValue = entanglementParticles.First.GetValue(firstSensorPosition); // Значение первой частицы с учетом позиции первого датчика

            bool secondValue = entanglementParticles.Second.GetValue(secondSensorPosition); // Значение второй частицы с учетом позиции второго датчика

​

            if (firstValue != secondValue) // подсчет количества не совпавших значений

                disparityCount++;

        }

​

        Console.WriteLine("Эксперимент №1: {0}% значений не совпало", (decimal)disparityCount / totalAttempts * 100); // все не совпали

    }

​

    private static void Experiment2()

    {

        var totalAttempts = 10000; // всего измерений

        var disparityCount = 0; // сколько значений не совпало

​

        for (int attemptNumber = 1; attemptNumber <= totalAttempts; attemptNumber++)

        {

            var entanglementParticles = new EntanglementParticles(); // Зарождение пары запутанных частиц

​

            int firstSensorPosition = GetRandomInteger(1, 3); // Случайным образом устанавливаем позицию датчика 1

            int secondSensorPosition = GetRandomInteger(1, 3); // Случайным образом устанавливаем позицию датчика 2

​

            bool firstValue = entanglementParticles.First.GetValue(firstSensorPosition); // Значение первой частицы с учетом позиции первого датчика

            bool secondValue = entanglementParticles.Second.GetValue(secondSensorPosition); // Значение второй частицы с учетом позиции второго датчика

​

            if (firstValue != secondValue) // подсчет количества не совпавших значений

                disparityCount++;

        }

​

        Console.WriteLine("Эксперимент №2: {0}% значений не совпало", (decimal)disparityCount / totalAttempts * 100);

    }

​

​

    private static bool GetRandomBoolean()

    {

        return GetRandomInteger(0, 1) == 1;

    }

​

​

    private static int GetRandomInteger(int from, int to)

    {

        return Random.Next(from, to + 1); // нам удобнее указывать с какого числа по какое включительно

    }

}