핵심 원리

양자 얽힘에서 한 입자를 측정하면 다른 입자의 상태가 즉시 결정됩니다. 이 상관관계는 거리에 상관없이 유지되지만, 결과 자체는 무작위이므로 초광속 통신 수단은 아닙니다. 이런 성질이 양자 암호, 양자 컴퓨팅, 양자 텔레포테이션 같은 양자 정보 기술의 토대가 됩니다.

탐구 질문

• 양자 얽힘으로 초광속 통신이 가능한가요? 그렇지 않다면 왜 그럴까요?
• 양자 암호가 기존 암호보다 안전한 까닭은 무엇인가요?
• 고전 비트와 큐비트의 차이를 블로흐 구로 설명해 보세요.

실생활 예시

• 양자 암호 통신: 중국 묵자 위성, 도시 간 QKD 실증망
• 양자 컴퓨터: IBM Quantum, 구글 Sycamore
• 양자 센서: 초정밀 자기장 측정, 중력 센서

관찰 포인트

• 얽힘 시나리오에서는 두 결과가 항상 반대로 정해지는 점을 관찰해 보세요.
• QKD 시나리오에서는 도청자가 측정하는 순간 오류율이 높아지는지 확인해 보세요.
• 큐비트 시나리오에서는 게이트가 블로흐 구 위 상태 벡터를 어떻게 바꾸는지 살펴보세요.

양자 얽힘과 양자 정보

얽힘 입자의 즉시 상관, 도청을 드러내는 양자 암호, 블로흐 구 위 큐비트 조작을 한 화면에서 탐구해 보세요.