| 중국과학원대학교, 비국소성 양자 시뮬레이터 최초로 개발 | ||
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 중국과학기술대학교 리촨펑(李傳鋒) 교수 연구팀은 비국소성(non-locality) 양자 시뮬레이터를 최초로 개발하였으며 패리티-시간(Parity-time) 세계에서의 초광속 현상을 시뮬레이션 하는데 성공하였다. 해당 연구성과는 비국소성이 양자 시뮬레이션 과정에 미치는 중요한 작용을 최초로 입증하였으며 전통적인 컴퓨터가 시뮬레이션 하지 못했던 임무를 완성하였고 양자 시뮬레이터의 발전에 새로운 연구 방향을 열어주었다. 해당 연구성과는 8월 8일 “Nature Photonics”의 온라인판에 발표되었다. 양자 시뮬레이터는 특정 문제를 해결하는 전용 양자 컴퓨터이다. 본 연구에서는 최초로 양자 시뮬레이터의 또 다른 중요한 장점인 양자의 비국소성을 규명하였다. 연구팀이 구축한 비국소성 양자 시뮬레이터는 일부 양자 물리의 기본 문제를 연구하는데 사용할 수 있으며 기존의 컴퓨터가 원리적으로 풀 수 없었던 문제들을 해결할 수 있다. 패리티-시간 대칭 이론에 따르면, 기존에 알고 있는 양자세계는 패리티-시간 세계의 특수한 현상이다. 연구팀은 실험 과정에서 이러한 양자세계를 시뮬레이션 하였다. 그들은 얽힌 광자쌍을 25m 거리를 사이에 둔 두 개의 실험실에 나누어 놓고 비국소성 양자 시뮬레이터를 구축하였다. 양자 얽힘은 비국소성이라는 특이한 성질을 갖고 있으며 아인슈타인의 “유령 같은 원거리 작용”, 즉, 멀리 떨어져 있는 한쌍의 얽힌 입자 중 하나의 입자에 대하여 측량을 진행할 때 동시에 다른 입자도 순간적으로 붕괴되는 현상이 존재한다. 이러한 붕괴현상은 임의로 발생함으로 일반 상황에서는 “유령 같은 원거리 작용”으로 정보를 초광속 전달할 수 없다. 연구팀은 후선택(성공률 50%)을 통하여 얽힘 광자쌍 중 하나의 광자로 하여금 패리티-시간 대칭 진화 과정시 1.9배 이상의 광속으로 한 실험실에서 다른 한 실험실에 정보를 전송하도록 하였다. 그러나 전체적인 시스템을 놓고 봤을 때 정보의 전송 속도는 여전히 광속을 초과하지 못하였다. 해당 성과는 다음과 같은 두개 문제를 규명하였다. 첫째는 현실 세계에서 패리티-시간 대칭 진화에 부합되는 양자 시스템의 존재 여부를 규명하였으며 존재할 경우 초광속 통신을 진행할 수 있다고 밝혔다. 두번째로는 “유령 같은 원거리 작용”과 초광속 통신 사이에 양자역학 보다 더 기본적인 이론을 적용할 수 있는지에 대해 설명하였다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/8/354014.shtm |
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