흥미롭게 읽는 양자 세계 : 상

머리글
서문_양자 물리를 이해할 수 있는가?

01. 불확정 상태의 고양이 vs 소환 전의 몬스터
슈뢰딩거의 고양이 ― 눈에 보이기 전까지, 몬스터는 아직 소환되지 않은 것이다

02. 게임 개발자, 인과율을 구하다
지연 선택 ― ‘인색한’ 프로그래머는 빛이 과거로 거슬러 간 척 꾸민다

03. 샌드박스 양자 세계
불연속성 ― 신도 샌드박스 게임을 한다

04. 신이 쥔 주사위
불확정성 ― 신의 손안에 뭐가 있는지는 사실 신조차 모른다

05. 일반 몬스터를 잡는 것도 쓸모가 있을까?
반사실적 통신 ― 일어나지 않은 사건도 실제로는 무언가를 남긴다

06. 미시 세계 속 버그
양자 터널링 ― 현실 세계에 ‘벽 뚫기 버그’가 나타났다고?

07. 기묘하고도 미묘한 측정
자원 절약 ― 게임 텍스처는 플레이어가 보려고 할 때 비로소 렌더링된다

08. 세상에서 가장 강한 힘은 무엇인가?
보손과 페르미온 ― 세상의 밑바닥에 깔린 게 수학 법칙이라고?

09. 신기한 쌍둥이 보물 상자
양자 얽힘 ― 프로그래머의 눈에는 공간이 없다

10. 수백만 광년 너머의 불가사의한 지우개
어째서 광속보다 빠른 양자 얽힘으로는 정보를 전달할 수 없을까?

고양이의 상태를 모른다고 해서 고양이의 실제 상태가 존재하지 않는 것은 아니라고 생각할지도 모른다. 마치 주사위 컵을 흔들다 멈췄을 때, 컵 안의 주사위는 볼 수 없어도 주사위의 점수는 이미 정해져 있는 것과 같은 이치다.

그러나 ‘양자의 불확정성’은 그렇게 간단한 문제가 아니다. 양자는 ‘점수만 모르는 것’이 아니라 정말로 ‘불확정적’이기 때문이다. 즉, 관측 전의 양자는 확정적 상태가 아니다. 주사위로 치면, 데굴데굴 계속 구르고 있는 셈이다.

최소 시간 단위가 없는 세계는 시스템 주파수가 없는 컴퓨터와 같다. 그런 세계에서는 어떠한 명령도 실행할 수 없으며, 전체 시스템은 완전히 정지된 상태에 머물게 된다. 컴퓨터가 정상적으로 작동하려면 시스템 클록이 진동해야 하고, 그 진동이 각종 하위 시스템을 구동해 작동을 시작하게 만들어야 한다. 그래야 코드도 실행될 수 있다. 그래서 모든 가상 세계는 불연속적인 시스템 클록의 펄스에 의해 가동되며, 흠 없이 매끄럽고 연속적인 연산 체계는 있을 수 없다.

세상의 모든 운동이 불연속적인 시공간에서 이루어진다니, 이는 기존의 세계관을 완전히 뒤집는 새로운 발상이었다.