최신 연구는 양자 얽힘을 생성, 제어 및 조작하는 방법에 대한 영감을 얻었으며 초고속 양자 컴퓨팅, 초보안 양자 암호화, 고정밀 양자 계측의 차세대 미래를 열었습니다. 그리고 양자 상태 순간이동 기술이 그 열쇠를 제공합니다.
외신 보도에 따르면, 연구자들은 물질과 빛이 동시에 존재하는 시스템(우주 포함)을 연구함으로써 적당한 속도로 양자 상전이를 경험하면 가장 풍부하고 복잡한 구조가 생성된다는 사실을 발견했습니다. 이러한 구조는 매끄럽고 빈 공간의 "결함"과 유사합니다. 이번 연구 결과는 미국물리학회 주요 저널인 Physical Review A에 게재됐다.
일상 생활에서 물질은 다양한 온도 조건에서 상 변화를 겪을 수 있습니다. 예를 들어 물은 충분히 뜨겁거나 충분히 차가울 때 수증기나 얼음으로 변할 수 있습니다. 그러나 양자 세계에서는 단순히 빛과 물질 사이의 상호 작용의 양을 변경함으로써 시스템이 절대 영도에서 위상 전이를 겪을 수 있습니다. 이 상전이는 양자 얽힘을 생성합니다.
과학계는 일반적으로 우주의 성단, 행성계, 은하 등 구조의 탄생은 양자 위상전이에서 비롯되며, 위상전이가 빠르게 일어날수록 더 많은 구조가 생성된다고 믿고 있다. 새로운 연구는 이 주장을 반박합니다.
"우리 연구에 따르면 우주는 적당한 속도로 '익어졌다'고 합니다."라고 마이애미 대학교 물리학과 교수인 닐 존슨은 말했습니다. 그는 양자 상전이를 겪는 빛과 물질의 고도로 얽힌 구조를 우유와 귀리를 데울 때 처음부터 형성되는 죽 덩어리에 비유했습니다. 올바른 속도로 조리할 때 죽 한 덩어리의 맛이 더 좋아지는 것과 유사하게, 올바른 속도로 상 변화를 겪는다면 구조는 더욱 복잡해집니다.
이 연구는 빛과 물질이 다양한 규모로 공존하는 시스템에 관한 것이며, 이상적인 조건에서 실험 장비를 통해 그가 예측하는 양자 얽힘의 '골디락스 효과'가 실현될 수 있다. 연구자들은 다른 연구자들이 실험 환경에서 예측한 것을 실현할 수 있도록 향상된 양자 얽힘 효과를 생성하는 정확한 조건을 식별하려고 노력하고 있습니다.
최신 연구는 양자 얽힘을 생성, 제어 및 조작하는 방법에 대한 영감을 얻었으며 초고속 양자 컴퓨팅, 초보안 양자 암호화, 고정밀 양자 계측의 차세대 미래를 열었습니다. 그리고 양자 상태 순간이동 기술이 그 열쇠를 제공합니다.