노벨 물리학상

[히든피크]

<올해 노벨 물리학상 수상자로 양자정보과학(quantum information science)의 초석을 놓은 

프랑스의 알랭 아스페(75), 미국의 존 F. 클라우저(80), 오스트리아의 안톤 차일링거(77) 등

3명이 선정됐다.

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 4일(현지시간) 기자회견에서 이들 3명에게

노벨 물리학상을 수여하기로 했다고 발표했다.

노벨위원회는 이들의 수상 이유를 "얽힘이 있는 광자(entangled photons)의 실험을 통해 

'벨 부등식 위배'를 확인하고 양자정보과학의 선구자 역할을 했다"고 설명했다.>

올해 노벨물리학상 수상소식을
전하는 기사입니다
진작에 받아야 했을 중요한 업적인데 많이 늦었다는 생각이 듭니다.

노벨상 수상조건이 온전히 검증된 이론이라야 하니 이제사 검증을 공인했나 봅나다.

무슨 내용인지 대충은 이해 하시겠지만 "광자의 얽힘"과
"벨부등식 위배"이라는 생소한 용어에서 아리송하리라 생각합니다.

양자역학 이론에서 미시세계의 입자는 관측이 실행되기 전에는 양자상테가 미결정상태로 있습니다.
이를 양자중첩이라 하는데

만약 한쪽 입자의 양자상태를 측정하면 연결된 다른쪽 입자의 양자상태가 즉시 결정되며
이는 양자적 얽힘 때문이라 하였습니다.

거리가 아무리 멀어도 빛의 속도와
무관하게 즉각 영향을 미친다는 주장인데  아인슈타인을
위시한 고전주의자(상대성이론도 고전물리학에 속함)들은 말도 안되는 소리라고 

격렬히 반대합니다.

그래서 빛보다 빠른 양자정보의 전달이 불가능 하고 양자역학이 불완전한 이론임을

드러내고자 1935년 아인슈타인과 동료인.포돌스키.로젠 세사람이 사고실험을 제안합니다.
(세사람 머리글자를 따서 EPR역설이라함.)

EPR은 실험으로 검증이 어려운 철학적 논쟁 대상이었으나

1960년대애 존 벨이라는 뮬리학자가 실험으로 검증이 가능한 질문으로 변환시켰고 
그 아이디어가 바로 "벨의 부등식"입니다.
존 벨은 내심 아인슈타인이 맞고 양자역학이 틀린 이론이라 짐작했습니다.

 
만약 양자얽힘이 없다면 관측되는
특정 현상이 나타나는 빈도가 50% 이상이 되도록 설계하였기에
"부등식"이라 부릅니다.

괸측장비의 발전에 따라 1980년대 들어 위에서 언급된 아스페 등의 실험이 

벨의 부등식을 위배한 50%이하로 됨을 증명하였습니다. 

그로서 양자얽힘이 실험으로 입증되었고
당시 물리학계에 큰 충격을 주었습니다. 

약 40년간의 검토를 거쳐 양자얽힘 현상을 공식적으로 인정했다는 것이 

이번 수상의 의미가 되겠습니다. 

[킬문]

양자 얽힘 현상이라...항상 어려운 이야기입니다...

[캐이]

헐!? 뭔말인지 하나도 몰라여~ 인간관계도 얽히는데... 잘 계시죠?

[히든피크]

수상자 3인의 공적을 구분해 보면

클라우저가 1969년 처음으로 벨의 부등식 실험을 시작해서
가능성을 보였고

야스페는 1982년 클라우저의 오류를 보완한 발전된 기법으로
제대로 된 증명을 성공하였습니다.

차일링거는 위에서 증명한 양자얽힘을 이용하여
양자전송(일명 순간이동)의 개념을 세운 공로입니다.

양자전송은 물체를 여기서 저기로 이동하는게 아니라
여기 물체의 양자정보를 저기로 전송하여 저기의 물질을 가지고
받은 양자정보에 따라 동일한 물체로 재구성하는 것입니다.
차일링거가 그런 이론적 가능성을 제시하였습니다.