빛의 이중성을 동시에 측정하다
물리학의 역사에서 빛의 본질은 중요한 주제였습니다. 뉴튼은 빛이 입자라고 생각했지만, 맥스웰은 빛은 전자기파의 한 영역이며 파동의 성질을 가지고 있음을 맥스웰방정식을 통해 잘 설명했습니다.
그러나 1905년 아인슈타인은 그에게 노벨상을 안겨주었던 “광전효과”의 설명에서 빛이 입자로 행동한다는 것을 보였고, 이는 양자역학의 탄생에 큰 역할을 했습니다.
양자역학은 지금까지 만들어진 과학이론 중 가장 높은 정확도를 가지고 있습니다. 그러나 그 내부를 자세히 들여다보면 이는 우리의 직관과 일치하지 않습니다. 예를 들어, 빛 입자인 광자(photon)의 경우 동시에 여러 위치에 존재할 수 있고, 이는 광자가 파동의 성질을 가지고 있음을 뜻합니다.
지금까지 광자를 관찰하는 실험에서는 광자는 입자, 또는 파동 중의 하나의 형태를 가졌습니다. 그러나 지난 1일 사이언스紙에는 영국 브리스톨 대학의 물리학자들이 광자의 입자와 파동의 성질을 동시에 관찰할 수 있다는 것을 발표했습니다.
“양자광학칩을 이용한 이 실험에서 우리는 광자가 입자로서 동시에 두 곳에 존재가능함을 보였습니다. 이 장치는 양자컴퓨터의 연구에 큰 도움을 주리라 생각합니다.”
(ScienceDaily)