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리서치 하이라이트

슈뢰딩거의 고양이

Nature 438, 7068

슈뢰딩거의 가상 고양이(hypothetical cat)는 양자 역학의 패러독스의 관점에서 볼 때 살아있거나 죽어있을 수 있는데, 즉, 어떤 시스템(system)은 얽힘 상태의 ‘겹쳐진 상태’로 두 가지 이상의 상태가 공존할 수 있다. 이러한 상황을 다양한 입자로 구성된 시스템에서 실험적으로 재현하는 것은 매우 힘들어서, 이는 환경과의 상호작용에 의해서 결합 간섭(decoherence)으로 불리는 작용을 통해서 겹쳐진 상태가 붕괴되기 때문이다. 지금까지 몇 개의 원자 또는 광자로 구성된 얽힘 상태는 성취되었다. 최근 두 연구팀에서는 지금까지 가장 큰 얽힘 상태를 만듦으로 해서 양자 상태의 한계를 확장하였다. 전자기장에 의한 이온 트랩을 이용하여 원자가 붕괴되는 것을 최소화하였다. 미국 콜로라도 볼더의 미국국립표준기술연구소(NIST, National Institute of Standards and Technology)의 연구팀에서는 6개의 베릴륨(beryllium) 원자로 구성된 ‘고양이 상태’를 만드는데 성공하였다. 호주 인스부룩 대학교(Innsbruck University)의 연구팀은 ‘W 상태’라고 불리는 얽힘 상태를 8개의 입자를 이용하여 만드는데 성공하였다. 이러한 상태들이 온-디멘드(on-demand) 방식으로 만들어졌으며, 더 많은 수의 입자를 이용하여 만들 수 있게 될 것으로 여겨진다. 따라서 향후 훨씬 큰 규모의 양자 컴퓨터를 제작하는데 이용될 수 있을 것으로 기대된다.