미시세계의 놀라운 이중성, 양자역학
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미시세계의 놀라운 이중성, 양자역학
  • 양지훈 기자
  • 승인 2010.09.22 00:00
  • 댓글 0
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큐빗
큐빗은 예를 들어, 수소원자의 바닥상태와 첫 번째 들뜬 상태를 0과 1로 사용할 수 있다. 또한 불확정성의 원리에 의해 큐빗은 0과 1의 중첩 상태에 있을 수 있다.

코펜하겐 해석
양자역학의 다양한 해석 중 하나이다. 물질파의 중첩 상태를 측정하면 중첩을 이루고 있는 고유 상태들 중 하나가 측정되며, 그 상태가 측정될 확률은 각 상태가 섞인 비율에 따라 결정된다는 내용이다.

붕괴 현상
물질파의 중첩 상태가 측정된 순간, 중첩 상태가 측정된 고유 상태로 변하는 현상을 말한다.

슈뢰딩거의 고양이
슈뢰딩거의 고양이는 코펜하겐 해석과 붕괴 현상을 거시세계의 대상에 비유한 이야기다.
고양이가 상자 안에 갇혀있다. 상자 안에는 방사선 검출기와 방사성 원소가 들어 있다. 방사성 원소의 양은 아주 적어 한 시간 동안 한 개의 원자가 붕괴할 확률이 50%이다. 만약 방사성 원소가 붕괴하면 검출기가 이를 감지하고 독극물을 내보내 고양이가 죽는다.
한 시간이 지난 뒤, 고양이의 상태를 나타내는 파동함수는 살아있는 상태의 파동함수와 죽은 상태의 파동함수의 중첩으로 나타난다. 상자를 열어 생사를 확인하는 순간, 고양이는 살아 있는 상태나 죽어 있는 상태 중의 하나로 확정된다.

얽힘 상태
두 스핀 A, B가 모두 위를 향하거나 모두 아래를 향하도록 중첩되어 있다고 하자. 이때 A스핀의 상태를 측정해 그 상태가 윗 방향임을 알게 된 순간, 코펜하겐 해석에 따라 이 중첩 상태는 스핀 A, B 모두 위를 향한 상태로 붕괴한다. 즉, A의 측정 때문에 B가 변한 것이다.


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