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<WHW> 양자역학이 뭘까? 2부

당신이 양자역학을 이해했다면 당신은 영자역학을 이해하지 못한 것이다.

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By 김태윤 기자 Posted19-12-15 15:03 Comments1건
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지난 기사에 이어서, 수 많은 과학자들이 이에 대해 갑론을박을 벌이게 되는데, 반대파측 대표는 바로 아인슈타인과 슈뢰딩거다. 양자역학의 개념을 매우 잘 설명해 주는 슈뢰딩거의 고양이를 양자역학 반대측이 만들었다는게 역설적으로 들리겠지만, 이것은 후에 설명하겠다. 어쨋든 아인슈타인을 필두로 한 반대측과 닐스 보어를 필두로 한 찬성측이 맞붙었다.

​EPR 논문

​양자역학 반대측의 주장은 이 두가지로 정립된다. EPR 논문은 아인슈타인 등의 3명의 이름의 이니셜을 따 EPR 논문이라 불리는데, 해석하자면 '두개의 종이가 있다. 여기에 합쳐서 10이 되는 수 두개를 각각 적은 뒤 멀리 떨어져서 하나의 종이의 숫자를 보게 된다면 나머지 종이의 숫자를 알 수 있다. (예로 한 쪽의 종이에 적힌 숫자가 6이라면 다른 쪽의 숫자는 4) 이렇게 관측하지 않아도 우린 정보를 알 수 있는데 관측하지 않을 때와 관측했을 때의 정보가 바뀌는 양자역학의 해석은 말이 안된다.' 여기에 슈뢰딩거는 한술 붙여서 '합쳐서 10이 되는 숫자 2개를 각각 종이에 적고 한 종이를 20광년 떨어진 곳에 가서 펼치면 나머지 정보가 결정되는 것인데, 상대성 이론에 따르면 정보는 빛보다 빠르게 이동할 수 없다. 그렇기에 상대성 이론을 깨버리는 양자역학의 해석은 말이 안된다.' 이다. 이게 옳은지 아닌지는 후에 설명하겠다.

​슈뢰딩거의 고양이

​양자역학을 매우 간단하게 설명하는 슈뢰딩거의 고양이는 사실 양자역학을 까내리려고 만든 사고 실험(머릿속에서 벌어지는 실험)이다. 간단히 설명하자면, 상자 속에는 고양이 한 마리와 이중 슬릿 장치에 연결된 망치, 그 망치 밑에 있는 독극물 병이 있다. 이중 슬릿을 통해 입자를 보내게 되면 입자가 어느 한 쪽으로 들어가게 되는데, 만약 왼쪽 구멍을 통과 한다면 망치는 작동하지 않아 고양이는 살 게 되지만, 만약 오른쪽 구멍을 통과 한다면 망치는 작동해 고양이는 죽게 된다. 근데 양자역학에 따르면 입자를 관측하지 않는 상태로 이중 슬릿에 입자를 보내게 되면 입자는 두 구멍을 동시에 통과해 망치는 작동하거나 작동하지 않고, 독극물 병은 깨지지 않거나 깨지며, 고양이는 죽거나 사는 상태를 동시에 갖게 된다. 즉 고양이는 살아있거나 죽어있는 상태를 동시에 갖게 된다는 것이다. 이 말도 안되는 말 같지만 아이러니하게도 이 실험이 양자역학을 매우 간단하게 설명해낸 것이다. 심지어 이 실험으로 슈뢰딩거는 노벨상까지 받게 되니 말 다한 것이다.

​그래서 승자는? & 써먹는 용도

엄청난 배틀의 승자는 바로 양자역학 찬성파였다. 왜냐하면, 정보가 빛보다 빨리 움직일 수 있다는 게 증명됐기 때문이다. 그래서 그 악명높은 양자역학을 어디에 써먹냐라고 할 수 있다. 근데 이 양자역학이 사용되는 곳이 바로 양자컴퓨터다. 일반적인 컴퓨터는 모든 계산을 0과 1을 사용한다. 이를 한번에 하나씩 하는 것이다. 근데 양자역학을 이용한 양자컴퓨터에선 그 과정을 동시에 하게된다. 그래서 엄청난 속도로 계산을 할 수 있는 것이다. 자세한 건 양자컴퓨터 관련 기사가 있으니 참고. 또 양자역학을 이용한 보안 시스템도 있다. 해커가 들어다 보지 않을땐 정상이다가 해커가 들어다 보면 붕괴되는 무적이라고 봐도 무방한 보안 시스템인 것이다. ​끝. 


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[인용출처]
https://www.youtube.com/watch?v=VYWryVDQWO0&t=640s
[사진출처]
http://dongascience.donga.com/news.php?idx=31949
IT/과학부 김태윤 기자
E-mail : koamma5000@naver.com
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