양자얽힘이라는 논리는 정확하게 어찌 이해하나요?
영화 삼체에 보면4광년이 떨어져있음에도
실질적으로 동시 통신이 가능한게
양자얽힘 현상을 통해서라 나오는 부분이 있는데
아인슈터인은 사실 이것을
스푸키액션이라며 놀랐던 현상이긴합니다
양자얽힘이 정확하게 뭔지
양자얽힘을 만드는 기술은
지금있는지 알려주실수 있나요?
안녕하세요.
양자얽힘(quantum entanglement)은 양자역학의 핵심 원리 중 하나로, 두 개 이상의 입자가 그들의 양자 상태에 있어서 서로 의존적인 관계를 가지는 현상을 설명합니다. 이 현상은 물리적으로 떨어져있더라도, 한 입자의 상태를 측정하면 즉시 다른 입자의 상태가 결정되는 독특한 성질을 가집니다.
양자얽힘은 두 입자가 그들의 성질(ex : 스핀, 위치, 운동량)에서 서로 강하게 연결되어 어느 하나의 입자에 대한 측정이 다른 입자에 즉각적인 영향을 끼치는 현상을 말합니다. 예컨데, 두 입자가 얽혀 있다면 한 입자의 스핀을 측정해서 '위'라는 결과를 얻었을 때, 다른 입자의 스핀은 즉시 '아래'로 결정됩니다. 이는 두 입자가 어떤 거리에 있든 상관없이 적용됩니다.
질문자께서도 언급했듯이, 알베르트 아인슈타인은 양자얽힘 현상을 '귀신 같은 원격 작용(spooky action at a distance)'이라고 불렀습니다. 그는 이 현상이 자신이 믿는 지역성 원리(물체들이 서로 직접적인 영향을 미치기 위해서는 물리적으로 상호 작용해야 한다는 원리)와 모순된다고 생각했습니다. 아인슈타인은 양자역학이 완전한 이론이 아닐 수 있으며, 숨겨진 변수들이 존재할 수 있다고 제안했습니다.
현재 양자얽힘은 정보과학에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 특히, 양자암호화와 양자컴퓨팅 분야에서 매우 중요한 개념입니다. 양자암호화에서는 양자얽힘을 이용해 해킹이 불가능한 통신 채널을 구현할 수 있습니다. 양자컴퓨팅에서는 양자얽힘을 활용하여 전통적인 컴퓨터보다 월등히 빠른 계산을 수행할 수 있습니다.
양자얽힘을 만드는 기술은 실험적으로 이미 존재하며, 양자물리학 연구자들은 광자, 전자, 원자 등 다양한 입자들을 성공적으로 얽히게 하는 실험을 수행하고 있습니다. 이러한 실험들은 주로 특수한 실험실 설정에서 수행되며, 입자들을 정밀하게 제어할 수 있는 기술을 필요로 합니다.
결론적으로, 양자얽힘은 양자역학의 가장 기이하고 매혹적인 현상 중 하나로, 그 이론적 배경과 실용적 응용 모두에서 현대 과학에 중대한 영향을 미치고 있습니다. 이 현상을 이해하고 활용하는 것은 미래 기술의 발전의 중요한 키가 될 것입니다.