아인슈타인의 반론에서 시작
1935년 상대성이론의 아인슈타인은 포돌스키·로젠과 함께 'EPR 논문'을 발표해, 양자역학대로라면 멀리 떨어진 두 입자가 즉시 영향을 주고받는 셈이니 이 이론은 불완전하다고 주장했어요. 그는 이를 '유령 같은 원격 작용'이라고 비꼬았어요. 같은 해 슈뢰딩거는 이 현상에 '얽힘(Verschränkung)'이라는 이름을 붙이고 양자역학의 가장 핵심적인 특징이라고 했어요. 아인슈타인은 입자들이 처음부터 정해진 '숨은 변수'를 갖고 있을 것이라고 믿었어요.
벨 부등식과 노벨상
30년 가까이 철학 논쟁으로 남았던 이 문제를 1964년 북아일랜드 물리학자 존 벨이 실험으로 판가름할 수 있는 부등식으로 바꿨어요. 숨은 변수가 있다면 두 입자의 상관관계는 일정 한계를 넘을 수 없지만, 양자역학은 그 한계를 넘는다고 예측해요. 1972년 존 클라우저, 1982년 알랭 아스페, 1990년대 이후 안톤 차일링거의 실험이 모두 양자역학의 손을 들어줬고, 세 사람은 2022년 노벨 물리학상을 받았어요. 2015년에는 실험의 허점까지 막은 '무허점 벨 테스트'도 성공했어요.
오해와 응용
얽힘은 측정 결과가 연관될 뿐, 한쪽에서 원하는 결과를 골라 보낼 수 없기 때문에 빛보다 빠른 통신은 불가능해요. 그래서 상대성이론과 모순되지 않아요. 얽힘은 양자컴퓨터에서 큐비트들을 연결해 계산 능력을 높이는 자원이고, 도청하면 얽힘이 깨지는 성질을 이용한 양자암호, 상태를 멀리 옮기는 양자 순간이동에도 쓰여요. 2017년 중국 위성 '묵자호'는 1,200km 떨어진 지상국 사이에 얽힌 광자를 나눠 보냈어요.
자주 묻는 질문
- 양자 얽힘으로 순간 통신이 가능한가요?
- 아니요, 결과를 조종할 수 없어서 정보를 빛보다 빠르게 보낼 수는 없어요.
- 왜 2022년에야 노벨상을 받았나요?
- 실험의 허점을 모두 막아 결론이 확실해지기까지 수십 년이 걸렸기 때문이에요.
출처 검토일: 2026-10-26
참고문헌
- Einstein, A., Podolsky, B., & Rosen, N. (1935). Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Phys. Rev., 47, 777–780.
- Bell, J. S. (1964). On the Einstein Podolsky Rosen paradox. Physics, 1(3), 195–200.
- Nobel Prize in Physics 2022: Aspect, Clauser, Zeilinger. NobelPrize.org.