세상에서 가장 쉬운 과학 수업 : 양자정보

세상에서 가장 쉬운 과학 수업 : 양자정보 - 튜링의 계산기에서 차일링거의 양자순간이동까지 ㅣ 노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 19
정완상 지음 / 성림원북스 / 2025년 11월

[이 책은 출판사로부터 제공은 받았지만, 광고 목적이 전혀 없는 100% 개인적인 감성과 주관으로 작성한 독후감입니다. 따라서 좋은 책에 대한 찬사만이 아니라 신랄한 비판도 마구마구 작성합니다]

수학도 모르고 영어도 못하는 내가 양자역학의 어려운 한 부분을 알기 쉽게 접할 수 있는 좋은 책이다. 여전히 수식은 함께하지만 수식을 이해하고 사용할 수 있어야만 이해가 가능한 것은 아니기에 개념을 배우기에 좋다. 시리즈로 출판되는 책인데 전에 출판된 것도 읽은 적이 있다. 이번 책은 시리즈로 출판되는 세 번째 책인 것 같다.

 처음에는 양자역학 책을 볼 때 황당한 구석이 여럿 있었다. 지금은 양자역학 개념들이 재미있고 우리가 누리고 있는 물질문명의 편안함을 주는 핵심원리에는 양자역학이 자리잡고 있다. 사실 아주 근원적으로 보자면 세상 모든 것이 양자역학이지만 너무 그렇게 포괄하면 세상의 모든 것을 단지 몇 개의 단어만으로 모든 것을 설명할 수도 있는지라…… 마치 지구상의 모든 생명체에게 “당신의 목적이 무엇입니까?” 라고 질문하면 “생존과 번식입니다” 라고 대답하는 것과 마찬가지라서……

 이 책의 주인공의 성격을 가지면서도 배경이 되는 것이 양자 얽힘이다. 이는 빛보다 빠른 속도의 이동을 넘어선다. 즉시라고 표현을 해도 빛보다는 느리기 때문에 어떤 표현일지는 모르겠다. 그 동안 양자역학 책들을 재미나게 보면서 양자 얽힘의 이동속도를 과학자들이 구체적으로 표현한 것을 보지 못한 것 같다. 속도로 표현을 하지 않는 것도 “이동” 이라고 다루지 않고 “상호작용” 또는 “상호관계” 이렇게 표현을 하는 것 같다. 어찌되었든, 나 같은 문외한이 서로 얽혀 있는 양자가 지구에 하나 달에 하나 각각 있다고 할 때 지구에 있는 양자가 상태 결정이 되면 그에 따라 빛보다 빠른 속도로 달에 있는 양자도 상태가 결정이 되어 빛보다 빠른 그 무엇처럼 자연스럽게 느껴지는 것은 당연하지 싶다.

 난 지금은 젊은 나이에 은퇴해서 자유롭게 살지만 그 전에는 자바 개발자였다. 난 “정보처리” 라는 단어가 익숙하다. 양자역학에서 “정보” 라는 의미를 처음 접하고 연이어 “양자정보” 라는 용어를 접했을 때 어딘가 상당히 낯설었다. 그냥 “어딘가 좀 이상한데?” 라는 느낌이 들었다. 나 같은 컴퓨터 프로그램 개발자의 경력으로 정보라는 것은 무형의 성격이 매우 강하다. 또한 그 자체로는 의미가 없다. 적절한 조합이 필요하고 조합도 적절한 맥락이 함께해야 하기 때문에 아주 미시적인 세계의 물리적인 표상을 처음부터 연상시키는 양자역학이라는 개념으로 양자정보라는 용어를 접했을 때, 천재 과학자들의 두뇌 실험인가? 하는 생각도 들었다. 지금은 SF처럼 느껴진 양자 얽힘도 실험을 통해 근거가 뒷받침된 것으로 알고 있다. 한마디로 여전히 SF같지만 실제로 SF처럼 느껴지는 현실이다.

 아마도 아주 많은 시간이 지나야 하겠지만 “양자 공장” 이 만들어 지고 “양자 충전” 이라는 기술이 상용화되고 대중화되면 그때의 세상은 지금과 어떤 부분이 달라질까? 하는 부분을 생각해 본다. 그때가 되도 어차피 항성간 우주 여행은 불가능듯 싶어서 실시간 통신 기술로 이어지지는 않을 듯하지만 그때의 삶은 지금의 삶으로는 상상하기 매우 어려울 정도로 획기적으로 변해 있지 않을까 하는 생각을 해본다.