양자역학에서 말하는 확률이 일반적 확률과 다른가요?

Question

안녕하세요

얼마전 물리전자 강의를 듣다가 양자역학에 대한 얘기가 나왓는데요

양자역학에서 말하는 확률은 우리가 흔히 아는 확률과 다르다고 하던데 어떻게 다른가요??

Answer 1

안녕하세요

양자역학에서 말하는 확률은 일반적 확률과 근본적으로 다릅니다. 일반적 확률은 주사위를 던지는 것처럼 미리 정해진 확률 분포를 따르는 반면, 양자역학적 확률은 파동 함수라는 수학적 개념으로 표현되는 미지의 세계를 다루기 때문에 근본적으로 불확실합니다. 즉, 측정하기 전까지는 어떤 결과가 나올지 확실하게 예측할 수 없으며, 측정 결과는 확률적으로 나타납니다. 또한, 양자역학적 확률은 관찰자에 의해 영향을 받습니다. 측정 과정에서 어떤 정보를 얻느냐에 따라 결과가 달라질 수 있으며, 심지어 측정 자체가 양자 시스템의 상태를 변화시킬 수 있습니다. 따라서 양자역학적 확률은 단순히 무작위성을 나타내는 것이 아니라 미지의 세계를 이해하고 예측하는 데 사용되는 근본적인 개념이라고 할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요

김철승 과학 전문가예요~

우리가 주사위를 던졌을 때 특정 숫자가 나오는것 같은 확률은 결정론적인 확률이라고 해요. 즉, 1/6로 일정한 확률이 존재하고,

각 사건이 독립적인라서 앞에서 발생한 사건과 뒤에서 발생한 사건이 영향을 주지 않아요.

그런데, 양자역학적 확률은

양자 얽힘이라는 고유한 존재방식이있어요.

그래서, 얽힘으로 연결된 양자시스템은

서로 연결되어 있는 것으로 간주되죠.

양자 얽힘에서의 확률은 서로 상관 관계가 있어요.

우리가 알던 독립사건의 확률계산방식으로

계산할 수 없습니다.

또 양자역학적 확률은

관찰자가 관찰에 개입하면

측정과정이 시스템에 영향을 줘서

측정되는 확률이 달라져요.

양자역학의 확률은 확률진폭으로 표현되며 파동함수의 정보까지 담고있어서

우리가 아는 확률과 상당히 다르다고

할수있죠.

답변이 도움이 되셨다면 좋아요를 부탁드려요~

Answer 3

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

양자역학에서의 확률은 전통적인 확률과는 다릅니다. 전통적인 확률은 사건이 발생할 가능성을 나타내는 숫자로, 확실한 결과를 예측할 수 있습니다. 그러나 양자역학에서의 확률은 양자 시스템의 상태를 설명하는데 사용되며, 물리적 시스템의 상태를 정확하게 예측할 수 없는 불확실성을 나타냅니다. 양자역학에서의 확률은 양자 상태의 측정 결과를 예측하는 것으로, 양자 시스템이 특정 상태에 있을 확률을 나타내는 것입니다. 따라서 양자역학에서의 확률은 결정론적이 아닌 불확실성을 다루는데 사용됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 윤보섭 과학전문가입니다.

양자역학에서의 확률과 일반적인 확률의 차이점은 양자역학의 확률이 입자의 상태에 대한 불확실성을 나타낸다는 것입니다. 일반적인 확률론에서 확률은 사건의 발생 가능성을 수치로 표현한 것인데, 예를 들어 주사위를 굴렸을 때 특정 숫자가 나올 확률은 6분의 1인 식이죠.

하지만 양자역학에서의 확률은 한 입자의 정확한 상태(위치, 운동량 등)를 알 수 없다는 근본적 불확실성을 반영합니다. 즉, 양자 입자의 상태는 특정 값이 아닌 확률 분포로 주어지며, 이는 측정 전까지는 불확실한 상태로 존재한다는 의미입니다.

따라서 양자역학에서의 확률은 우연이나 가능성이 아닌, 양자계의 본질적인 불확실성을 수학적으로 기술하는 개념입니다.

Answer 5

안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.

확률은 여러번 사건이 시행되었을때, 특정 결과가 나올수 있는 횟수를 의미 합니다.

양자역학에서의 확률은 예를 들면 어떤 원자핵을 전자가 돌고 있다고 하면 전자가 특정 영역에 존재할 확률을 계산하게 되는데, 이 확률 또한 여러번 관찰을 시행해서 그 영역에 전자가 존재하는 사건의 횟수를 말하는 것이므로, 우리가 일반적으로 받아들이는 확률의 개념과 물리학에서의 확률 개념은 비슷하다고 할 수 있습니다.

양자역학은 모든 것이 확률로 표현되며 불확정성의 원리에 의해 특정 양자의 위치와 속도를 동시에 정확하게 알 수 없다는 것이 증명되었으므로, 확률로써 표현할 수 밖에 없는 학문인 것입니다. 그래서 모든 것이 계산가능하다고 판단한 아인슈타인은 양자역학을 부정하였습니다.

답변이 도움이 되길 바랍니다.