양자 얽힘

    
과거에 상호작용했던 입자는
멀리 떨어져 있어도
특별한 관계를 유지한다

전생에서 인연이 있었던 사람은
이승에 와서도
특별한 인연을 맺게 된다

2016.09.24.

아무리 멀리 떨어져 있어도 동시에 반응한다 (2016. 02.16. 서울신문) - 펌

남녀간이나 혈육 사이의 사랑을 얘기할 때 사람들은 눈에 보이지 않는 신비한 어떤 연결 같은 것을 곧잘 화제에 올리곤 한다. 거리의 멀고 가까움에 상관없이 서로 마음이 통하는 그 무엇 말이다. 누구에게나 그런 경험이 더러 있을 것이다.
그런데 이런 연결이 아원자의 세계에도 존재한다는 것이 양자론자들의 주장이다. 아니, 주장의 수준을 넘어 이미 검증된 사실로 받아들여지고 있다. 이런 비직관적이고 기묘한 양자 세계의 현상을 '양자 얽힘'이라고 한다. 말 그대로 양자끼리 얽혀 있다는 얘기다.
양자 얽힘. 한 근원에서 태어난 한 쌍의 입자는 아무리 거리가 멀리 떨어져 있다 하더라도, 심지어 수십억 광년 거리로 서로 떨어져 있다 하더라도 얽힌 상태는 풀어지지 않는다. (출처/NASA/JPL-Caltech )
그 기본적인 개념은 한 근원에서 태어난 한 쌍의 입자는 아무리 멀리 떨어져 있다 하더라도, 심지어 수십억 광년 거리로 서로 떨어져 있더라도 얽힌 상태는 풀어지지 않는다는 것이다. 그러니까 한쪽 입자에 어떤 변화가 일어나면 즉각적으로 10억 광년 바깥에 있는 다른 입자에게도 그 변화가 나타난다는 말이다. 이런 섬찟한 현상이 정말 사실일까? 그 양자들 사이의 공간은 없는 것이나 다름없다는 뜻일까?
1964년 물리학자 존 벨은 얽힌 상태의 두 입자가 아무리 멀리 떨어져 있더라도 즉각 서로 반응한다는 가설을 증명하는 데 성공했다. 이것을 벨의 정리라 하는데, 현대 물리학에서 중요하게 다루어지는 개념이다.