거시적 크기의 장치에서도 양자 얽힘이 생긴다.

 원자나 전자 수준의 '작은' 세계에서는 두 입자가 강하게 상관하는 상태, 즉 '양자 얽힘' 이라는 특유한 현상이 나타난다. 양자 얽힘은 현재 양자 컴퓨터나 양자 암호 통신 등 새로운 기술 분야에 응용되고 있다. 그러나 양자 얽힘이 작은 세계에 한정된 현상인가, 그리고 나타나는 스케일에 제한이 있는가라는 기본 명제가 지금까지 충분히 검토되지 않았다. 

미국 국립표준기술연구소의 코블러(S. Kobler) 박사팀은 거시적 스케일에서 생긴 1쌍의 진동자에서도 양자 얽힘이 나타난다는 사실을 최초로 검증했다.

이 진동자는 지름이 약 10pm(마이크로미터 : 1pm는 100만분의 1m), 무게 약 70pg (피코그램 : 1pg은 1조분의 1g)의 알루미늄 박막으로 되어 있다. 제어된 마이크로파를 진동자에 비추었더니 1쌍의 진동자는 양자 얽힘에 특유한 협조 진동을 하는 것이 관측되었다. 이 현상은 큰 세계에서 나타난 양자 현상이라고 한다.

이것은 양자 컴퓨터에 큰 변혁을 일으킬 성과이며, 양자 현상이 어디까지 큰 세계에서 나타날지가 앞으로의 연구 과제가 될 것이라고 박사팀은 말했다

이 내용은 Science, 2021년 5월 6일에 게재되었다.

출처: 뉴턴 2021.08