안녕 처녀글이라 긴장되네요.

개드립은 게이가 성행한다고 하던데 게이말투를 쓰겠어요.

본인소개를 하자면 모 대학 물리학과에서 마지막학기를 다니고 있어.

양자관련 수업은, 양자역학, 수리물리학, 파동물리학, 원자물리학, 핵물리학 등을 전공했지.

슈뢰딩거의 고양이라고 들어본적 있지? 이게 간단히 설명하면 2개의 방이 있는 박스가 있어. 밖에서 들여다볼수없는 구조야.  2개의 방은 서로 왔다갔다 할 수 있는 통로가 있어.

상자에 고양이를 넣었을때, 우리는 상자를 까 보기전에는 고양이가 어딨는지 모르겠지???

하지만 상자를 깠을때, 고양이의 위치는 어느 한쪽 박스로 확정되게 되고 나머지 빈 박스 또한 결정되지.

이걸 스핀(spin)이라는 개념에 도입해보자. 입자는 이상 제만효과를 통해 새로운 물리량을 갖게 되는데, 그게 바로 스핀이야. 실제로 입자가 팽이처럼 도는건 아니지만 거시적인 관점에서 각운동량의 효과를 보이기때문에 이때부터, 각운동량의 자유도를 가지게 되도록 스핀을 도입했어.(나중에 쓰도록하지)

 말을좀 어렵게 썻는데, 그냥 입자는 스핀을 가지고 있어.

이 스핀은 2가지 종류가 있는데, 업/다운 스핀이 있어.(페르미온/ 보존에 따라 다른데 간단하게 업/다운으로 표기해보자.) 입자는 한번에 하나의 스핀만 가질 수 있어.

즉,  A라는 입자가 업스핀을 가지는 물리적행동을 하면 그건 무조건 업스핀인거야. 

말이 좀 샜는데,  입자라는 것은 2개의 정보를 표시할 수 있어. 0 아니면 1. 슈뢰딩거의 고양이 처럼 위에방에 있으면 1 아래방은 비었으므로 0으로 표시될 수 있고, 상자를 까 보기 전에는 그 정보를 알 수 없는거지. 이걸 중첩원리라그래.

이제 2개의 입자가 있어. 만약, 이들이 같은 스핀을 가질수 없는 개체라면(슈뢰딩거의 고양이에서 고양이가 위에방에 있을 경우는 아래방은 무조건 비어있게 된다.) 이들을 양자 얽힘 상태라고 해. 즉, 한 입자의 상태가 결정되면 다른 한쪽은 즉시! 즉시 상태가 결정되는거야.   

이게 참 재밌는데, 빛은 초속 30만 키로미터 정도잖아? 근데 은하 저멀리 몇십만광년 떨어진 곳에 있는 입자와 지구의 입자가 서로 얽힘 상태에 있어. 그러면 지구의 입자의 정보를 읽는 순간, 빛보다 빠르게 은하 저편의 입자도 정보가 결정되는거지.  빛보다 빠름. 즉 순간적이지.

근데 이게 순간이동은 아니야.  은하 저멀리에 있는 입자는 내가 지구의 입자를 관찰함으로서 정보를 얻었지? 왜냐고? 중첩상태가깨졌거든.

이 정보를 은하저편의 입자에다 마치 복붙하는겉과 같지.  그러면 이 입자는 지구의 입자와 같은 입자가 되겠지?  이게 순간이동이야

한마디로.  얽혀있는 입자- 중첩상태깨짐-순간이동   이런거지.

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고양이를 예로 들어보자.  상자를 까서 고양이가 윗방에 있다! 그러면 여기서 방은 입자고 고양이는 양자 정보야. 그러면 아랫방에는 고양이만 넣어주면 윗방과 같은 상태를 가지겠지? 윗방하고 같아지는거야. 이게 바로 순간이동이지.

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하지만 문제는 입자의 정보를 읽는 과정에서 (상자를 까는과정) 입자의 정보가 파괴되어 버려. 간단하게 물방울의 맛을 보려 혀를 갖다대면 물방울이 없어지는 그런거야.

자세한건 (Demons, Engines, and the Second Law)http://physics.kenyon.edu/people/schumacher/Physics110/DemonsEnginesAndSecondLaw87.pdf 를 읽어보면돼.

문제는, 정보를 읽는 과정에서 지구의 입자를 다 파괴해도 은하 저멀리에 있는 입자에 붙여넣을 정보를 충분히 읽을수 없다해서 순간이동은 불가능하게 여겨졌었어. 하지만 근래의 실험에서 충분한 정보를 제공할수 있다는것을 입증했지.

광자(빛알갱이) 는 이미 실제로 텔레포트가 실현되었어. 광자-원자-분자  순으로 나아가겠지.

사실 이해만 돕도록 쓴거라 정확하지 않을수도 있음

수식을 봐야 좀 제대로 알 수 있어. 슈뢰딩거의 방정식이 확률이라는 것부터 모든 문제는 시작하지. 

다음에는 더 쉬운주제로 찾아오겠음.