사람이 두 문을 동시에 통과할 수 있을까? 두 떨어진 장소에 50%로 나누어서 존재할 수 있을까? 물론 이런 일은 우리의 경험상 불가능한 일이다. 그러나 미시적인 세계를 다루는 양자역학은 우리의 상식과는 매우 다른 세계를 열어준다. 양자역학이 열어주는 세계에서 미시적 입자들은 두 문을 동시에 통과하고 떨어진 두 장소에 동시에 존재하기도 하는듯한 불가사의한 효과를 일으킨다. 이러한 양자 효과들은 미시적인 세계에서 매우 일반적이지만 우리가 경험하는 거시적 규모의 세계에서는 좀처럼 체험할 수 없는 일이다. 미시적인 세계에서 일어나는 양자 현상들을 거시적인 세계로 이끌어낼 수 있다면 어떨까? 그것은 과학적으로 지극히 흥미로운 일일 뿐 아니라 정보기술의 발전에 혁명적 영향을 미쳐 우리의 실생활에도 상당한 변혁을 가져오게 된다.

한 예로 양자역학의 원리를 정보처리에 이용한 양자컴퓨터가 현실화된다면 고전 컴퓨터가 수십억 년이 걸려도 풀 수 없는 소인수분해 문제를 단 20분 내에 풀 수 있는 기적적인 능력을 가지게 될 것이다. 양자 효과를 거시적 세계에까지 이끌어내고 이를 효율적으로 제어하고자하는 과학자들의 노력이 성공을 거둔다면 가히 “양자 혁명”이라고 불릴 수 있는 과학기술의 변혁을 가져오게 될 것이다.

[서울대학교 거시양자제어연구단장 정현석 교수]