양자역학에서 말하는 얽힘상태를 쉽게 설명해주세요.
두 개 이상의 양자 시스템이 상호작용을 하는 상태라고 어렴풋이 이해는 되었습니다. 또한 컴퓨팅 및 양자 암호학 분야에서 중요한 역할을 양자 읽힘 상태라 한다고 들었습니다.그런데 명확하게 이해가 되지는 않으니 참 답답하네요ㅜㅜ
얽힘상태에 대해서 쉽게 설명해주시면 감사하겠습니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
양자역학에서 말하는 얽힘상태는 두 개 이상의 양자 입자가 서로 강하게 연결되어 있는 상태를 말합니다. 이 상태에서는 하나의 입자의 상태가 다른 입자에게 즉시 영향을 미치며, 두 입자는 서로 끊임없이 상호작용하게 됩니다.
얽힘상태를 이해하기 위해서는 '양자 상태'와 '측정'에 대한 개념을 알아야 합니다. 양자 상태는 입자의 특성을 나타내는 것으로, 양자역학에서는 입자가 동시에 여러 상태를 가질 수 있다고 말합니다. 측정은 양자 상태를 측정하여 특정한 값을 얻는 것을 의미합니다.
얽힘상태에서는 두 개의 입자가 얽혀있어서, 한 입자의 양자 상태를 측정하면 다른 입자의 상태도 즉시 결정됩니다. 이것은 양자 상태의 측정 결과가 서로 연결되어 있다는 의미입니다. 이 연결은 어떤 거리에 있더라도 적용되며, 입자들 사이의 정보 전달 속도는 빛의 속도보다 빠릅니다.
얽힘상태는 양자 컴퓨팅, 양자 통신 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 이를 통해 보안 통신, 정보 처리 등에 새로운 가능성을 제시하고 있습니다. 그러나 얽힘상태는 일반적인 물리 법칙과는 다른 특성을 가지고 있어서 아직 완전히 이해되지 않은 면도 있습니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
지난 2022년 노벨물리학상을 받은 논문을 보면 양자 얽힘에 관해서 서로 얽힌 입자 쌍 중 한 입자에서 무슨 일이 생기면 다른 입자와 거리에 관계없이 그 입자의 운명을 결정 짓는다고 하고 있습니다.
즉 한 입자와 다른 입자가 원래부터 상태가 결정돼 있는 것이 아니라, 한 입자를 관측 또는 측정하는 순간 다른 입자 상태가 결정된다는 의미입니다. 하지만, 이는 현재까지도 논쟁 중인 것으로 알고 있습니다.
그리고 이런 양자 얽힘은 양자 컴퓨터와 양자 네트워크, 도청 방지 양자 암호화 통신 등에 활용하기 위해 연구 중입니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
양자 엮임(얽힘) 상태는 양자역학에서 중요한 개념 중 하나로, 양자 시스템 사이에 특별한 종류의 상호 연결을 나타내는 상태를 말합니다. 이해하기 쉽게 설명하자면, 양자 엮임 상태는 한 시스템의 상태가 다른 시스템의 상태와 밀접하게 연결되어 있는 상태입니다.
일반적인 아이디어로 설명해보겠습니다. 두 개의 양자 입자 A와 B가 있다고 가정해봅시다. 이때 양자 엮임 상태가 형성되면, 이들 입자의 특성이 서로 관련되어 있다는 것을 의미합니다. 하나의 입자의 특성이 변하면 다른 입자의 특성도 함께 변하게 됩니다. 이런 상태는 거리에 관계없이 즉시 전달되는 특이한 특성을 가지고 있습니다.
예를 들어, 두 개의 양자 입자가 양자 엮임 상태에 있다면, 하나의 입자의 스핀(자기 회전)이 위로 향한다면, 다른 입자의 스핀은 아래로 향하게 됩니다. 이렇게 양자 엮임 상태에서는 두 입자 간에 특성이 즉시 연결되어 있는 것처럼 보입니다.
양자 엮임 상태의 특성은 고전 물리학에서 볼 수 없는 현상으로, 양자 역학에서 나타나는 특수한 상태입니다. 이런 특성을 활용하여 양자 컴퓨팅이나 양자 암호학 분야에서 특별한 용도로 활용되고 있습니다. 양자 엮임 상태는 정확한 물리적 메커니즘에 기반하지만, 이를 일상 경험에서 직관적으로 이해하는 것은 어려울 수 있습니다.