양자얽힘(quantum entanglement)이라는 현상은 정확하게 어떤 것인가?
양자얽힘이라는 논리는 정확하게 어찌 이해하나요?최근에 본 영화 삼체에 보면
가장 가까운 항성계인 프록시마 센타우리가
4광년이 떨어져있음에도 불구하고
실질적으로 동시 통신이 가능하게 만드는 기술이
양자얽힘 현상을 통해서라 나오는 부분이 있습니다.
아인슈타인은 이 현상에 대해서
스푸키액션이라며 놀랐던 현상이긴합니다만
양자얽힘이 정확하게 뭔지 알려주세요
그리고 현대 물리학적인 수준에서
양자얽힘을 만드는 기술은
구현이 가능한가요?
안녕하세요.
양자얽힘(quantum entanglement)은 양자역학에서의 매우 독특하고 비관적인 현상으로, ㅅ ㅓ로 멀리 떨어져 있는 두 입자가 그들의 양자 상태에 있어 서로 연겨로디어 있어 한 입자의 상태를 측정하면 다른 입자의 상태가 즉각적으로 결정되는 특성을 말합니다. 이 현상은 입자들이 공간적으로 얼마나 멀리 떨어져 있든 상관없이 나타나며, 입자들 간의 정보 전달이 광속을 초과하는 것처럼 보여질 수 있습니다. 그러나 이는 실제로 정보가 전송되는 것이 아니라 양자역학적 상관성이 존재하는 것을 나타냅니다.
양자얽힘은 아인슈타인이 spooky action at a distance 라고 묘사하면서도, 그 가능성에 대해 회의적이었던 개념입니다. 그는 이 현상이 양자역학의 불완전함을 보여주는 것으로 생각했지만, 나중에 다양한 실험을 통해 실제로 존재함이 증명되었습니다.
이는 정보의 교환과는 달리 입자들 사이의 상태가 서로 얽혀 있는 것으로, 한 입자의 상태를 측정하는 순간 얽혀 있는 다른 입자의 상태도 즉시 결정됩니다. 이 과정에서 실제로 정보가 어떠한 매체를 통해 전달되지는 않기 때문에, 정보 전송의 속도가 광속을 초과한다고 볼 수 없습니다.
현재의 기술로도 양자얽힘을 생성하고 관찰하는 것은 가능합니다. 양자정보학과 양자컴퓨팅 분야에서는 이 현상을 활용하여, 보다 효율적이고 안전한 정보 전송 방식을 연구 중입니다. 예를 들어, 양자얽힘을 이용한 양자키 분배(Quantum Key Distribution ; QKD)는 양자 암호화의 중요한 요소로, 이를 통해 해킹이 불가능한 통신 시스템을 구현할 수 있습니다.