Q. 양자얽힘이 왜 특수상대성이론에 위배되지 않나요
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.정보가 빛보다 빠르게 전달되지 않기 때문입니다.우선 양자 얽힘이란 한쌍의 원자가 서로 얽혀있는 상태, 예를들어 한쌍의 원자가 빨간색,파란색이 중첩된 상황 이라고 가정해봅니다. 그리고 이 원자들은 중첩되어 있는 상태로 존재하게 되며 우리가 확인하기 전까진 빨간색인지 파란색인지 알 수 없습니다. 만약 확인을 해봤는데 a라는 원자가 빨간색이라면 자동적으로 b는 파란색으로 결정이 됩니다. 다시 측정을 멈추고 다시 확인 했을때 a라는 원자가 파란색이라면 b는 빨간색으로 결정됩니다. a가 무슨색인지는 관측전까지 알 수가 없지만 a를 관찰해 색을 확인하는 순간 반대 b의 색상은 알수있게 되는것입니다.다시 돌아가 특수상대성 이론에서는 어떠한 것도 광속을 넘을수 없다. 즉 정보의 전달속도가 광속을 초과해서 전달할수 없다는것입니다. 이제 처음 이야기했던 양자의 색상에 대한 내용으로 돌아가봅니다. a원자를 지구에 있는 제가, b원자는 달에 있는 질문자 께서 가지고 있다고 가정해보죠, 이때 지구에 있는 제가 a원자의 색상을 확인합니다. 그러면 질문자님이 가지고 있는 b의 원자 색상이 결정되게 됩니다. 하지만 질문자님은 아직 측정을 하기 전이기에 색상을 모르는 상태겠죠. 만약 이때 지구에 있는 제가 a의 원자 색상을 확인하는 동시에 질문자님께 알려줄 수 있다면 이는 특수 상대성 이론에 위배되겠습니다. 하지만 어떠한 방법을 써도 측정하는 동시에 질문자님께 a원자의 색상을 알려줄 수 없겠죠. 제가 가지고 있는 원자의 색상을 전달하는 시간이 걸릴것이고 이는 광속을 초과하지 못합니다. 따라서 특수상대성 이론에 위배되지 않습니다.최대한 알기 쉽게 설명드리기 위해 노력했지만 쉽지가 않네요. 우선 양자 중첩과 양자 얽힘에 이해를 충분히 하시는게 양자역학을 이해하는데 많은 도움이 됩니다.
Q. 광케이블이 속도가 느려지게 되는 구간도 있나요
안녕하세요. 전찬일 전문가입니다.광케이블은 이론적으로는 빛의 속도로 데이터를 전다하지만 굴절률, 휘어짐, 거리, 불순물, 광 전자 변화 과정 등으로 인해 실제 속도 저하가 발생할 수 있습니다. 실제로도 광케이블에서의 빛이 전파되는 속도는 진공에서의 빛의 속도보다 느립니다. 그 이유는 빛이 광섬유 내부에서 굴절하며 진행하기 때문입니다