순간이동으로 출근할 수 있을까? NIST가 옮긴 것은 양자 정보

출근길에 사람이나 자동차를 순간이동시키는 기술을 떠올리기 쉽지만, 과학에서 말하는 양자 순간이동은 사람이나 물체를 옮기는 현상이 아니다.

한 양자계의 ‘상태 정보’를 다른 양자계로 전달하는 과정이다.

그러니 양자 순간이동이라는 이름만으로 몸이 목적지에 도착한다고 이해하면 뜻을 잘못 짚게 된다.

기본 원리는 얽힘과 고전적 통신을 함께 이용한다.

먼저 얽힘을 공유한 뒤 한쪽에서 측정하고, 그 결과를 고전적 통신으로 보내면 수신 쪽에서 상태를 재구성한다.

정보가 전달되는 방식이지, 물체가 공간을 가로질러 이동하는 방식은 아니다.

실험은 이 의미를 구체적으로 보여준다.

NIST는 2015년 9월 22일 광섬유 100킬로미터를 통해 빛 입자에 담긴 양자 정보를 순간이동했다고 발표했다.

전송 조합이 제한돼 성공 가능성은 최대 25%였고, 성공한 전송에서 목표 양자 상태를 순간이동한 비율은 평균 83%였다.

이후 NIST는 2019년 5월 30일 서로 떨어진 베릴륨 이온 사이에서 CNOT 양자 논리 연산을 순간이동했다고 밝혔다.

또 2024년 9월 24일 소개된 연구에서는 Quantinuum이 오류 정정을 적용해 32개 물리 큐비트를 탑재한 H2 이온 트랩 프로세서에서 논리 큐비트를 순간이동했다.

이 사례들에서 옮긴 대상은 모두 양자 정보나 연산이며, 출근·퇴근하는 사람은 아니다.