아인슈타인이 양자얽힘 현상을 "원거리 기묘한 작용"이라고 불렀던 이유가 뭔가요?
아인슈타인은 EPR 역설(Einstein-Podolsky-Rosen paradox)과 관련하여 양자얽힘을 부정 했다고 합니다.
양자 얽힘은
양자 입자들이 거리에 상관없이 즉각적으로 서로의 상태에 영향을 미치는 현상으로
영화에 나오는 거라면
삼체 라는 영화에서
알파 센타우리 항성계 외계인 들이
양자얽힘 기술을 이용해서
4광년이나 떨어진 곳에서
바로 바로 즉각적 통신을 하는 부분이 나오는데요..
아인 슈타인은 이런 현상이 불가하다고 주장하면서
양자얽힘의 실재성을 부정했다고 하는데..
그럼 정말 아인슈타인 말대로
양자얽힘은 불가한 현상인가요?
안녕하세요.
아인슈타인의 양자얽힘 "원거리 기묘한 작용(spooky action at a distance)"이라고 부른 이유는 그의 고전적 물리학에 대한 이해와 양자역학의 예측 사이의 근본적인 모순 때문입니다. 아인슈타인은 양자역학의 확률적 해석과 양자 상태가 즉각적으로 변할 수 있다는 아이디어에 대해 회의적이었습니다. 그는 물리 현상은 지역성(locality) 원칙을 따라야 하며, 즉 어떠한 물리적 영향도 전달 매체 없이 즉각적으로 발생할 수 없다고 믿었습니다. 이는 고전 물리학에서 물질은 시간과 공간을 통해 서로 영향을 미칠 수 있다는 원칙과 일치하빈다.
양자얽힘은 두 입자(또는 그 이상의 입자)가 서로의 양사 상태에 대해 그렇게 깊이 연관되어 있어, 한 입자의 상태를 측정하면 즉시 다른 입자의 상태도 결정됩니다. 이 연관성은 입자들 사이의 실제 거리에 관계없이 유지됩니다. 아인슈타인은 이러한 현상이 자연의 근본적인 물리적 현실을 반영하기보다는 당시의 양자역학 이론이 불완전하다는 것을 보여준다고 생각했습니다. 그래서 그는 보어, 포돌스키, 로젠과 함께 EPR 역설을 제시하여 양자역학의 불완전함을 지적했습니다.
하지만, 아인슈타인의 주장에도 불구하고 후속 실험들, 특히 1964년 존 벨의 이론과 1982년 알랭 애스펙트의 실험은 양자얽힘 현상이 실제로 존재하며, 양자역학의 예측이 정확하다는 것을 입증했습니다. 이러한 실험 결과는 입자들 간의 즉각적인 정보 전달, 즉 "원거리 기묘한 작용"이 실제로 가능하다는 것을 보여주었고, 양자역학의 비지역성(non-locality)을 확립하는데 기여했습니다.
따라서 아인슈타인이 양자얽힘에 대해 회의적이었던 것은 사실이지만, 현대 물리학에서는 양자얽힘 현상이 실재하며 이를 이용한 기술, 예를 들어 양자암호화와 양자컴퓨팅 등이 활발히 연구 및 개발되고 있습니다. 이는 아인슈타인의 초기 견해와는 대조적으로, 양자역학의 기묘하고도 비관적인 예측이 자연계에서 실제로 관찰되고 활용될 수 있음을 보여줍니다.