2013년 3월 16일자 연합뉴스에 의하면,
양자의 상호속도가 빛보다 1만배이상 빠르다는 사실이 실험에서 밝혀졌다고 라이브사이언스 닷컴이 15일 보도했다고 했습니다.
중국과 미국의 과학자들은 '얽혀있는 광자(광양자)'가 물리적으로 분리되어 있을 때 조차도 '얽힘 상태(두개가 하나처럼 포개진 상태)'를 유지하는 광자들을 이용한 사실을 밝혔다고 물리학 논문 초고 등록 사이트 ArXiv.org에 발표했습니다.
양자물리학자들은 두개의 광자가 서로 상호작용을 한 뒤 종종 얽힘 상태가되다 물리적 쌍둥이처럼 된다는 사실을 오래 전부터 알고 있었습니다.
아인슈타인이 "불가사의한 원격 상호작용"이라고 부른 이런 현상은 많은 실험 대상이 됐고 보통은 얽힌 두 개의 양자를 각기 다른 장소로, 예를들면 광자 A는 로스앤젤레스로, 광자 B는 보스턴으로 보내는 방식으로 이루어졌습니다.
광자 A를 관찰하면 특정한 극성을 띠지만 다른 B 광자는 반대의 극성을 띱니다. 로스앤젤레스의 광자가 `위'이면 보스턴의 광자는 `아래'가 되는 식입니다. 이런 극성은 측정하기 전에는 알 수 없지만 얽힌 광자들은 `즉시' 자기가 있어야 할 상태를 `아는' 것처럼 보입니다.
연구진은 이 `즉시'라는 의미를 알아내기 위해 얽힘상태에 있는 두 개의 광자를 16㎞ 떨어진 두 장소로 보낸 뒤 한 양자의 상태와 얽힘상태가 드러나는데 걸린 시간을 측정했습니다.
그 결과 양자 상호작용에 걸린 시간은 가장 느린 경우가 빛보다 1만 배 빠른 것으로 나타났습니다.
그러나 이런 실험 결과는 예상하지 못했던 것은 아니며 빛보다 빠른 메시지 전달이 가능함을 의미하는 것도 아닙니다. 왜냐하면 실제로 측정하기 전에는 얽혀있는 광자 쌍의 상태를 알 수 없기 때문입니다.
따라서 광자들을 제어해 다른 쪽 광자가 특정 상태를 갖도록 만들어 모스부호처럼 사용할 수가 없다는 것입니다.
이런 종류의 실험은 지난 2008년 유럽 과학자들도 한 적이 있지만 연구진은 광자의 정확한 상태를 측정하는데 필요한 실제에 근접한 상수를 얻기 위해 같은 실험을 반복했습니다.
연구진은 광자의 상태가 바뀌는데 아무리 작은 시간이 걸리는 것으로 밝혀진다 해도 이런 시차가 양자 물리학에 어떤 의미를 갖게 될지는 분명치 않다고 밝혔습니다. 왜냐하면 양자현상을 해석하는데는 여러가지 방식이 있고 모두가 실험 결과를 똑같이 잘 설명하기 때문입니다.
더구나 물리학자들은 이런 시차를 알아낼 수 있는 실험이 있는지조차 확신하지 못하고 있습니다.
연구진은 누군가가 양자 상호작용의 속도를 정확히 알아낸다는 것은 극도로 불가능하며 현대 물리학으로는 이런 종류의 발견이 원천적으로 막혀 있지만 한계를 밝혀내는 것도 의미있는 일일 것이라고 말했습니다.
순환법칙이 설명하는 양자 얽힘의 비밀 - 양자가 주고 받는 정보는 빛보다 빠르다?
기본적으로 광자(光子, photon)도 양자(量子, qunatum)입니다. 양자는 극성(polarity)이 있습니다. 즉, 양자는 극성이 없는 것이 아니라, 기본적으로 중성처럼 보일 뿐입니다. 광자(빛)도 마찬가지 입니다. 광자는 전하가 없다라고 하지만, 사실은 광자도 전하가 있습니다. 다만 중성일뿐입니다. 따라서 광자도 위의 실험에서와 같이 극성을 띠고 극성에 반응한다는 것입니다. 극성이 없다면 광자가 얽힐이유도 없습니다. 따라서 순환법칙은 광자를 포함한 모든 입자는 양자로 구성되어 있기 때문에 양(+), 음(-), 중성(+-), 반중성(+-)을 가진다고 설명합니다. 다만 이중에서 어떤 특성이 강하냐 또는 관측됐느냐의 문제일뿐입니다.
그렇다면 양자 얽힘(qunatum entanglement)의 문제도 해결된 것입니다.
양자들은 각자가 정보를 빛의 속도 이하로 아니면 그이상으로 주고 받는 것이 아니라, 양자가 '양(+), 음(-), 중성(+-), 반중성(+-)'의 특성을 모두 갖고 있기 때문에 이러한 현상이 나타나는 것입니다.
따라서 광자가 물리적 쌍둥이처럼 행동한다는 것은 결국 +와 -는 특성은 다르지만 결국 순환(循環,circulation, rotation)하는 하나의 시스템이고, 광자 A와 광자 B는 빛보다 느리게 또는 빛보다 빠르게 정보를 전달하는 것이 아니라, 광자 A와 B의 각자가 자체 순환과정중에서 나타나는 현상입니다. '+와 -는 결국 한 시스템이다 따라서 모든 입자는 시스템을 이루고 있다'라고 이해하면 해결되는 문제입니다.
따라서 위의 내용처럼 광자를 인위적으로 제어해 다른 쪽 광자가 특정한 상태를 계속 갖도록 만들어 모스부호처럼 사용할 수 없으며 또한 실제로 측정하기 전에는 얽혀있는 광자 쌍의 상태를 알 수도 없습니다. 인간의 의지가 아닌 광자의 수축(+)과 팽창(-) 그리고 입자성(+)과 파동성(-)처럼 광자는 시스템을 이루고 있습니다. 그렇다면 이러한 특성이 대립되는 이중성이 어떻게 하나의 시스템을 이룰 수 있을까? 그 비밀이 바로 순환(자체 순환)입니다.
......................양자 상호작용에 걸린 시간은 가장 느린 경우가 빛보다 1만 배 빠른 것으로 나타났습니다...... 그러나 이런 실험 결과는 예상하지 못했던 것은 아니며, 그렇다고 빛보다 빠른 메시지 전달이 가능함을 의미하는 것도 아닙니다. 그저 ......"'즉시' 자기가 있어야 할 상태를 '아는' 것처럼 보입니다."..........................