No Cloning Theorem Science, Quantum

역시 양자역학 얘깁니다. 1982년에 아주 짧은 논문하나가 Nature지에 발표됩니다. A4용지 한장 분량인데 이름 하여 복사불가정리(No Cloning Theorem)...

이 논문의 요지는 임의의 양자상태는 복사될 수 없다는 겁니다. 이는 극히 당연하면서도 여지껏 간과해온 사실이었는데요. 이는 양자 상태가 기저상태(basis state)의 중첩(superposition)으로 구성되었다는 사실에 기초합니다. 이 것은 수학적인 표현으로 전공자가 아니면 말이 어렵겠군요.

다시 말하면, 어떤 정보가 있을 때 그 정보의 구성 내용을 알 수 없으면 그 정보자체를 다른 매체에 복사할 수 없다는 이론입니다. 당연하겠지요? 하지만 이해가 가지 않습니다. 그 구성 내용을 읽어서 복사를 하면 되지 않는가.. 하고 생각해 볼 수 있기 때문입니다.

하지만, 양자가설에 의하면 관찰하는 행위가 양자 상태를 변화시킵니다. 어떤 구성인지 관찰을 하면, 그 상태는 관찰자가 보고 싶은 상태로 변화하기 때문에 이전의 상태를 유지하지 못합니다. 따라서 관찰을 함으로써 우리가 정보를 알고 있는 양자상태는 복사가 가능합니다. 하지만, 어떤식으로 관찰했는지 정보를 알 수 없다면, 정보를 모르는 임의의 상태가 되기 때문에 복사할 수 없습니다.

이러한 난제가 양자암호의 근간을 이룹니다. 우리가 약속된 관찰(혹은 측정)로 정보를 얻을 수 있는 양쪽이 있을 때, 중간에 끼어든 도청자는 모든 정보를 관찰할 수 있는 위치에 있더라도 정보가 쓸모가 없게됩니다. 만약 유용하게 정보를 도청했다고 하더라도, 정보자체가 변형되어 수신자에게 도달하기 때문에 송수신자는 쉽게 도청자가 있음을 알 수 있습니다.

오랫동안 양자역학의 한계라고 여겼던 부분이 장점으로 바뀌는 순간이지요.


덧글

  • zodiac47 2004/02/04 18:41 # 답글

    앗.. 근데 누가 발표한 이론인가요?
  • jiinny 2004/02/04 19:11 # 답글

    zodiac // Wooters 와 Zurek 이라는 사람이 발표했습니다.
  • Astral 2004/02/05 01:26 # 삭제 답글

    copy-paste 는 불가능하지만 cut-paste 는 가능합니다..
  • jiinny 2004/02/05 08:55 # 답글

    Astral // Teleportation에 대해서도 한번 쓸 생각입니다.
댓글 입력 영역