양자 얽힘(Quantum Entanglement)으로 광속을 넘는 ‘순간적 정보 이동’이 가능할까?
양자 얽힘(Quantum Entanglement)은 두 개의 양자 입자가 어떤 거리에서도 즉각적으로 영향을 주고받는 현상입니다. 이를 이용하면 광속을 초월하는 정보 이동(FTL, Faster Than Light Communication)이 가능할까?
✅ 정답: "양자 얽힘은 순간적인 상태 공유를 가능하게 하지만, 실제 정보(데이터)를 광속보다 빠르게 전송하는 것은 불가능하다."
1. 양자 얽힘이란?
두 개의 입자가 얽힌(Entangled) 상태라면, 어느 한 입자의 상태를 측정하는 순간, 다른 입자의 상태도 즉시 결정됨.
이 현상은 거리와 관계없이 즉시 발생하며, 빛보다 빠르게 정보가 전달되는 것처럼 보임.
(예시)
지구에서 한 입자의 스핀(↑ or ↓)을 측정하면,
즉시, 수십 광년 떨어진 다른 입자의 스핀도 반대 방향으로 결정됨.
✅ 즉, 측정 전까지 상태가 불확실하지만, 한쪽을 측정하는 순간 다른 쪽이 결정됨!
2. 양자 얽힘으로 광속을 초월하는 정보 전달이 불가능한 이유
❌ ① 정보 전송이 아니라 상태 공유일 뿐
양자 얽힘은 "정보"를 전달하는 것이 아니라, 입자의 상태가 어떻게든 동기화되는 현상.
"얽힌 입자가 측정되었다"는 사실 자체를 상대방이 알 방법이 없음.
즉, 원격지에서 입자의 상태가 결정되었다는 것을 알기 위해서는 전통적인 통신(빛의 속도 이하) 방법이 필요함.
❌ ② 무작위성(랜덤성) 때문에 정보 조작이 불가능
얽힌 입자의 상태를 조작하여 원하는 데이터를 보낼 수 없다.
측정하면 랜덤한 상태(↑ or ↓)가 결정될 뿐, 의도적으로 0과 1을 전송할 수 없음.
정보 전송이 아니라 동기화된 난수(랜덤성) 발생일 뿐!
✅ 즉, 광속보다 빠른 통신을 하려면 ‘특정한 신호’를 보내야 하는데, 얽힌 입자의 상태는 우리가 마음대로 조작할 수 없음!
3. 양자 얽힘이 실용적으로 쓰이는 사례 (양자 인터넷)
비록 광속을 초월하는 정보 전송은 불가능하지만, 양자 얽힘은 암호화와 보안 분야에서 강력한 역할을 할 수 있습니다.
✅ ① 양자 암호화 (Quantum Key Distribution, QKD)
양자 얽힘을 이용하면 해킹이 불가능한 암호 키 공유가 가능.
(예시) 중국은 "미자호(Micius)" 인공위성을 이용해 양자 암호 키 분배(QKD)를 시연함.
✅ ② 양자 네트워크 & 양자 인터넷
양자 중계기(Quantum Repeater) 를 이용해 장거리 양자 암호화 통신 구축 가능.
"양자 인터넷"이 개발되면 해킹이 거의 불가능한 통신망이 가능해질 것.
✅ 즉, 양자 얽힘은 ‘순간적 정보 이동’이 아니라 ‘양자 보안 통신’을 혁신하는 데 활용될 수 있음!
📌 결론: 양자 얽힘으로 광속을 넘는 정보 전송은 불가능하다!
✔ 양자 얽힘은 "즉각적인 상태 공유"가 가능하지만, "정보 전송"은 할 수 없음!
✔ 정보를 전달하려면 전통적인 통신(빛의 속도 이하)이 필요함!
✔ 하지만 양자 얽힘은 "양자 인터넷"과 "양자 암호화" 분야에서 강력한 활용 가능!
👉 "양자 얽힘은 신비로운 현상이지만, 실제 데이터 통신에서 광속을 초월하는 것은 불가능하다!" 🚀