1
00:00:07,630 --> 00:00:10,628
공을 공중으로 똑바로 던진다고
생각해 보자.

2
00:00:10,628 --> 00:00:13,852
공이 손에서 떠난 후,
공의 움직임을 예상할 수 있을까?

3
00:00:13,852 --> 00:00:15,176
물론 그것은 쉽다.

4
00:00:15,176 --> 00:00:18,730
공은 최고점에 도달할 때까지 
올라가다가

5
00:00:18,730 --> 00:00:21,668
다시 내려와 손에 떨어질 것이다.

6
00:00:21,668 --> 00:00:23,386
물론 그런 일이 생기는 거고

7
00:00:23,386 --> 00:00:26,765
이런 상황을 많이 겪어본 여러분은
이렇게 될 것을 안다.

8
00:00:26,765 --> 00:00:31,417
여러분은 삶에서 일어나는 
일상적인 물리 현상들을 관찰하고 있다.

9
00:00:31,417 --> 00:00:35,884
하지만 수소 원자핵 주위에 있는
전자의 움직임 같은

10
00:00:35,884 --> 00:00:37,950
원자 물리학 문제를

11
00:00:37,950 --> 00:00:40,906
조사한다고 상상해보자.

12
00:00:40,906 --> 00:00:45,045
실생활 물리를 경험한 것을 
토대로 그 문제에 답할 수 있을까?

13
00:00:45,045 --> 00:00:46,872
그렇지 않다. 왜일까?

14
00:00:46,872 --> 00:00:51,474
시스템의 거동을 그렇게 작은 규모로
지배하는 물리학은

15
00:00:51,474 --> 00:00:55,224
항상 여러분 주위에 있는
거시적 물체의 물리학과

16
00:00:55,224 --> 00:00:57,690
매우 큰 차이가 있다.

17
00:00:57,690 --> 00:00:59,703
여러분이 알고 사랑하는 일상 세계는

18
00:00:59,703 --> 00:01:03,702
고전 역학의 법칙에 따라 움직인다.

19
00:01:03,702 --> 00:01:05,880
그러나 원자 규모의 시스템은

20
00:01:05,880 --> 00:01:09,870
양자역학의 법칙에 따라 움직인다.

21
00:01:09,870 --> 00:01:13,432
이 양자 세계는 매우 이상한 곳이다.

22
00:01:13,432 --> 00:01:17,932
이런 양자의 이상함은
유명한 사고실험으로 설명한다.

23
00:01:17,932 --> 00:01:20,090
슈뢰딩거의 고양이

24
00:01:20,090 --> 00:01:24,449
고양이를 특별히 좋아하지 않는
물리학자는 상자에 고양이를 넣고

25
00:01:24,449 --> 00:01:30,148
뚜껑을 닫으면 50%의 확률로 
터지는 폭탄을 함께 넣는다.

26
00:01:30,148 --> 00:01:32,756
뚜껑을 다시 열 때까지
폭탄이 터졌는지 아닌지

27
00:01:32,756 --> 00:01:35,281
알 수 있는 방법이 없고

28
00:01:35,281 --> 00:01:40,531
따라서 고양이가 살았는지 
죽었는지도 알 수 없다.

29
00:01:40,531 --> 00:01:43,834
양자역학에서
관찰하기 전까지는

30
00:01:43,834 --> 00:01:46,606
고양이가 중첩 상태에 있다고
말할 수 있다.

31
00:01:46,606 --> 00:01:51,656
살았는지 죽었는지가 아니라
두 가지 가능성이 섞여서

32
00:01:51,656 --> 00:01:54,678
각각 50%의 확률로 있다.

33
00:01:54,678 --> 00:01:58,842
그런 종류의 것들은
수소 원자를 도는 전자처럼

34
00:01:58,842 --> 00:02:01,611
양자 규모의 물리 시스템에서 발생한다.

35
00:02:01,611 --> 00:02:04,186
전자는 실제로 전혀 돌지 않는다.

36
00:02:04,186 --> 00:02:07,144
전자는 동시에 공간 어디에나 존재하고

37
00:02:07,144 --> 00:02:10,920
어느 곳에 모여 있을 가능성이 많다.

38
00:02:10,920 --> 00:02:13,000
그리고 그 위치를 측정한 뒤에야

39
00:02:13,000 --> 00:02:15,876
그 순간 그것이 있는 곳을
정확히 찾을 수 있다.

40
00:02:15,876 --> 00:02:18,971
우리가 상자를 열 때까지
고양이가 살았는지 죽었는지

41
00:02:18,971 --> 00:02:20,831
모르는 것과 비슷하다.

42
00:02:20,831 --> 00:02:23,576
이것은 '양자얽힘'이라는 
이상하고 아름다운

43
00:02:23,576 --> 00:02:25,871
현상을 가져다준다.

44
00:02:25,871 --> 00:02:31,157
한 상자에 고양이 한 마리 대신
두 상자에 고양이 두 마리를 가정하라.

45
00:02:31,157 --> 00:02:34,820
만약 슈뢰딩거의 고양이 실험을
이 두 마리에게 반복한다면

46
00:02:34,820 --> 00:02:38,780
실험의 결과는 4가지 경우 중 
하나일 것이다.

47
00:02:38,780 --> 00:02:41,869
두 마리 모두 살았을 경우나
모두 죽었을 경우,

48
00:02:41,869 --> 00:02:45,700
한 마리만 살고 다른 한 마리가 
죽었을 경우 또는 그 반대.

49
00:02:45,700 --> 00:02:49,117
두 고양이가 있는 시스템은
다시 중첩 상태에 있고

50
00:02:49,117 --> 00:02:53,644
각 경우가 나올 확률은 
50%가 아니라 25%이다.

51
00:02:53,644 --> 00:02:55,897
그러나 여기 멋진 게 있다.

52
00:02:55,897 --> 00:02:58,508
양자 역학은 중첩 상태에서

53
00:02:58,508 --> 00:03:03,984
두 고양이가 살아 있거나 
두 고양이가 죽은 결과를 없앨 수 있다.

54
00:03:03,984 --> 00:03:06,819
달리 말하자면,
두 고양이 시스템이 있을 수 있고

55
00:03:06,819 --> 00:03:12,502
그 결과는 항상 하나는 살고 
다른 하나는 죽는다는 것이다.

56
00:03:12,502 --> 00:03:17,395
이것을 위한 기술적 서술은
고양이의 상태가 얽힌 것이다.

57
00:03:17,395 --> 00:03:21,022
그러나 양자 얽힘에 대한
진정 놀라운 사실이 있다.

58
00:03:21,022 --> 00:03:25,011
이 얽힘 상태에서 상자에
고양이 두 마리를 넣고

59
00:03:25,011 --> 00:03:28,957
우주의 양쪽 끝에 상자를 옮긴다면

60
00:03:28,957 --> 00:03:32,752
그 결과는 언제나 같을 것이다.

61
00:03:32,752 --> 00:03:37,617
한 마리는 항상 살아있고
다른 고양이는 항상 죽는다는 것이다.

62
00:03:37,617 --> 00:03:42,221
우리가 결과를 측정하기 전에
어느 고양이가 살았는지 죽었는지

63
00:03:42,221 --> 00:03:44,609
완벽하게 결정되지 않더라도 말이다.

64
00:03:44,609 --> 00:03:46,196
어떻게 이것이 가능할까?

65
00:03:46,196 --> 00:03:49,647
어떻게 이런 우주의 양쪽 끝에 
있는 고양이 상태가

66
00:03:49,647 --> 00:03:51,822
이렇게 얽힘 상태를 만들 수 있을까?

67
00:03:51,822 --> 00:03:54,325
그들이 서로 의사소통하기에는 
너무 먼데

68
00:03:54,325 --> 00:03:57,526
두 개의 폭탄이 항상
하나는 터지고 하나는 안 터지는

69
00:03:57,526 --> 00:04:00,350
그런 소통을 어떻게 할까?

70
00:04:00,350 --> 00:04:01,496
여러분은 생각할지도 모른다.

71
00:04:01,496 --> 00:04:03,806
"이것은 단지 마술 같은 이론이다.

72
00:04:03,806 --> 00:04:06,388
이것은 진짜 세계에서 발생할 수 없다."

73
00:04:06,388 --> 00:04:08,923
그러나 양자얽힘은

74
00:04:08,923 --> 00:04:12,157
실제 실험에서 확인되었다.

75
00:04:12,157 --> 00:04:15,794
두 아원자 입자들은
중첩상태에서 서로 얽히고

76
00:04:15,794 --> 00:04:19,663
거기서 한 개가 한 방향으로 회전하면

77
00:04:19,663 --> 00:04:22,450
다른 하나는 다른 방향으로 
회전해야 한다.

78
00:04:22,450 --> 00:04:25,986
얽힘의 법칙을 따르기 위해
어느 방향으로 돌아야 한다는

79
00:04:25,986 --> 00:04:30,007
정보의 소통이 한 입자에서 
다른 입자로 가지 않는데도.

80
00:04:30,007 --> 00:04:32,960
거시적 세계에서 이상한
양자 세계의 법칙을 사용하는 방법을

81
00:04:32,960 --> 00:04:35,301
연구하는 분야인

82
00:04:35,301 --> 00:04:39,486
'양자 정보 과학'의 중심에
그런 얽힘이 있는 것은

83
00:04:39,486 --> 00:04:41,549
놀라운 일이 아니다.

84
00:04:41,549 --> 00:04:46,372
이것을 이용해 양자 암호화에서처럼
간첩들은 서로 비밀 메세지를 보낼 수 있고

85
00:04:46,372 --> 00:04:49,479
또는 양자 컴퓨팅에서
암호를 해독할 수 있다.

86
00:04:49,479 --> 00:04:53,743
일상의 물리학이 이상한 양자 세계처럼
보일 지도 모른다.

87
00:04:53,743 --> 00:04:56,992
양자 원거리 이동은
지금까지 발전되고 있고

88
00:04:56,992 --> 00:05:00,323
언젠가 여러분의 고양이는
안전한 은하로 탈출할 것이고

89
00:05:00,323 --> 00:05:03,169
거기서는 물리학자도 상자도 없다.