아인슈타인도 이해 못한 '양자얽힘', 노벨 물리학상 탔다(종합)

스웨덴 왕립과학원, 4일 오후 2022년 노벨 물리학상 수상자 발표
양자얽힘 이론 '벨 부등식', 실험으로 입증한 공로
알랭 아스페, 존 F. 클라우저, 안톤 차일링거 등 3명

[아시아경제 김봉수 기자] "아인슈타인이 죽을 때까지 이해하지 못했던 양자 얽힘 현상이 실제로 구현된다는 것을 세상에 입증했다."

4일 오후(한국시간) 2022년 노벨 물리학상 수상자로 결정된 3명의 양자물리학자의 업적이다. 스웨덴 왕립과학원원 노벨위원회는 이날 알랭 아스페 프랑스 에콜폴리테크니크 교수 겸 파리-사클레대학교 쉬프옵티크대학원 교수, 존 클라우저 미국 캘리포니아 JF.클라우저&어소시에이트 대표, 안톤 차일링거 오스트리아 비엔나대학 물리학 교수 등 3명을 올해 노벨상 물리학상 수상자로 선정했다고 밝혔다.

클라우저는 1970년대, 아스페 교수는 1980년대, 차일링거 교수는 1990년대 실험을 통해 존 슈트어트 벨이 1960년대 양자 얽힘(quantum entanglement)을 입증하기 위해 정립한 '벨 부등식' 이론을 실험으로 증명했다. 양자 얽힘이란 물질 세계의 최소 단위인 입자들은 서로 연관돼 있을 경우 아무리 멀리 떨어져도 성질이 동시에 결정된다는 양자물리학의 기본 이론이다. 1920년대 양자물리학의 기초를 정립한 베르너 하이젠베르크 등이 토대를 세웠다. 최근 들어선 양자 암호 등 양자정보통신 기술의 핵심이 되고 있다. 그러나 인류 역사상 최고의 천재 과학자로 꼽히는 알베르트 아인슈타인은 1905년 빛이 입자로 구성됐다(광전효과 이론)는 사실을 발견한 공로로 1921년 노벨상까지 탔지만 죽을 때까지 양자 얽힘 등 현대 양자물리학 이론을 인정하지 않았다.

노벨 재단은 이들에 대해 "양자 얽힘 상태를 이용해 두 개의 입자가 서로 분리돼 있는 상태에서 하나처럼 행동하는 것을 입증한 놀라운 실험들을 수행했다"면서 "양자정보를 기반으로 한 새로운 기술의 길을 열었다"고 평가했다.

클라우저는 1942년 미국 캘리포니아 패서디나에서 출생했으며, 1969년 컬럼비아대에서 물리학 박사 학위를 취득했다. 현재 미국 캘리포니아 월넛 크릭 소재 J.F 클라우저&어소시에이트에서 연구 물리학자로 일하고 있다. 알랭 아스페 프랑스 아쟁에서 1947년 태어났으며 1983년 파리수드대에서 박사학위를 땄다. 안톤 차일링거는 1945년 오스트리아 태생으로 1971년 비엔나대학 물리학 박사를 취득한 후 교수로 일하고 있다. 차일링거의 제자 판젠웨이는 중국 양자물리학의 대가로 유명하다.

안데르스 이르백 위원회 의장은 "새로운 종류의 양자 기술이 떠오르고 있다는 것이 점점 더 분명해지고 있다"면서 "양자 역학의 근본적인 질문을 해결한 수상자들의 양자 얽힘 현상에 관한 연구 업적들은 매우 중요하다"고 설명했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr