[ 양자역학이라는 존재론 ]
양자역학은 단순한 이론이 아니다.
양자역학은 일종의 메타 이론metatheory이다. 거칠게 말해서, 메타 이론이란 무엇이 올바른 이론인지 말해주는 이론이다.
양자역학이 메타 이론인 이유는 물질과 존재에 관한 올바른 이론이 어떠해야 하는지 말해주기 때문이다.
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우주라는 양자 컴퓨터
양자역학에 따르면 우주는 물질로 이루어져 있으며 물질은 파동 함수에 으해서 기술된다. 아니, 파동 함수는 단순히 물질을 기술하는 것에 머무르지 않고 물질이 존재하기 위해서 필요한 힘과 질량의 근본적인 원리를 제공한다.
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우주는 그 안에 담긴 모든 것과 그 안에서 일어나는 모든 일을 포함한다. 측정은 우주 안에서 일어나는 일 주 하나다. 따라서 우리의 파동 함수는 단순한 슈뢰딩거 방정식에 의해서 시간 진화하는 보통의 파동 합수와 다르게 우주 안에서 이루어지는 모든 측정들에 의해서 자체적으로 그리고 지속적으로 붕한다. 다시 말해서 우주는 슈뢰딩거 방정식에 의한 시간 진화와 측정에 의한 파동 함수의 분괴가 동시에 일어나는 시스템이다.
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우리는 슈뢰딩거 방정식에 의한 시간 진화와 측정에 의한 파동 함수의 붕괴가 필요에 따라 적절하게 일어나는 시스템을 이미 다른 이름으로 알고 있다. 그것은 다름 아니아 양자 컴푸터이다.
즉, 우주는 양자 컴퓨터이다.
p63~85 - P63
[양자의 쓸모]
○ 막스 플랑크와 발열 체크
체온계는 열적 평형을 사용하지 않고 말 그대로 온도를 ‘본‘다. 온도란 우리 피부에 닿았을 때 따뜻하고 차가운 정도를 얘기하는 것인데, 온도를 본다는 것은 무슨 의미일까? 그리고 양자역학은 온도측정과 무슨 관계가 있을까?
비접촉 체온계가 온도를 보는 방식은 양자역학의 탄생과 관계가 깊은 흑체복사black-body radiation 현상을 이용한다. 이 현상 덕분에 온도를 가진 모든 물질은 빛을 발한다. 차갑든 뜨겁든 상관없이말이다.
흑체 복사에서 온도에 따라 바뀌는 것은 물체가 발하는 빛의 파장이다. 물체 온도와 발하는 빛의 파장 관계를 수식으로 나타내면.... 복잡한 수식은 플랑크의 법칙이라고 불린다.
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수식을 유도하는 과정에서 한 가지 수학적 가정이 필요하다는 사실...
빛의 에너지에 최소 단의가 있다는 가정이이었다.
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에너지를 마치 개수처럼 셀 수 있다는 ‘양자화‘가 처음으로 도입된 순간이었다. 또한 양자역학의 시작을 알리는 조용한 선언이기도 했다.
○ 닐스 보어와 네온사인
○ 아인슈타인의 레이저
○ 반도체 : 고체에 적용된 양자역학
p.87~p.103
[양자 컴퓨터의 시대가 온다]
양자 정보 기술에서는 원자나 전자 등 입자 하나하나에 직접 정보를 저장하고 처리한다......
현재 양자 정보 과학 기술의 세 가지 큰 줄기는 양자 컴퓨터, 양자 엄호 통신, 그리고 양자 계측 기술이다.
○ 기이한 양자의 중첩을 활용하다.
양자 물리의 기본은 이 세상 삼라만상이 입자의 성질과 파동의 성질, 둘 다를 갖는다는 것이다.
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이럴게 물체 자체를 나타내는 파동을 구별하여 물질파라고 부른다.
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양자 컴퓨터가 빠른 이유는 파동의 중첩성을 이용하기 때문이다 .
○양자 컴퓨터는 병렬처리에 능하다.
.....그 이유는 양자 세계가 중첩 상태를 허용하기 때문이다.
양자 세계의 중요한 속성 중 하나는 중첩된 상태에 물리적 조작을 가하면 각각의 상태에서 따로이면서 동시에 연상이 이뤄진다.
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이런 병렬처리는 고전 컴퓨터에서도 이미 하고 있지만 양자 컴퓨터는 병렬처리를 위해 CPU가 더 필요하지 않다는 점이 다르다.
10큐빗(양자비트)짜리 양자 컴퓨터가 한 대ㅠ있으면 1024개의 데이터를 병렬처리할 수 있는 반면, 10비트짜리 고전 컴퓨터는 똑같은 병렬터리를 위해 1024대가 필요하다.
○양자 컴퓨터는 암호깨기 선수
p.104~p.123
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