양자역학과 양자컴퓨터에 대한 오해 물리 세특 보고서

소개글

"양자역학과 양자컴퓨터에 대한 오해 물리 세특 보고서"에 대한 내용입니다.
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목차

1. 서론3
가. 탐구 동기3
나. 탐구 목적3

2. 양자역학과 양자컴퓨터4
가. 양자역학4
나. 슈뢰딩거의 고양이/양자중첩5
다. 터널링 현상7
라. 양자컴퓨터/양자얽힘8

3. 결론11

4. 참고 문헌12

본문내용

가. 양자역학
양자역학(量子力學, quantum mechanics, quantum physics, quantum theory)은 분자, 원자, 전자, 소립자와 미시적인 계의 현상을 다루는 즉, 작은 크기를 갖는 계의 현상을 연구하는 물리학의 분야이다. 양자역학은 거시적인 세계가 아닌 미시적인 세계를 연구하는 학문으로 거시세계에 사는 우리가 이해하기 힘든 현상이 양자역학에 많이 존재한다. 작은 것들을 탐구하는 학문으로 굉장히 범위가 넓은 학문이다.
미시세계를 다루는 학문이라고 우리 실생활과 동떨어진 개념이라고 생각하면 안된다. 이미 우리는 양자역학의 도움으로 많은 것들을 발명해냈다. 컴퓨터만 해도 양자역학이 중요하게 쓰인다. CPU는 컴퓨터의 핵심부품이다. CPU는 철저히 양자역학을 기반으로 만들어진 물건이니 우리는 양자역학 덕분에 스마트폰과 컴퓨터를 사용하고 있는 것이다.
양자 가설은 물리학자들이 모든 것을 밝혀냈다며 자만하고 있을 때 막스 플랑크의 흑체 복사로 인해 시작되었다. 아인슈타인의 광전효과, 닐스 보어의 수소원자모형, 드 브로이의 물질파이론 등이 뒤따르며 고전역학에서 현대물리학으로 넘어오기 시작했다. 슈뢰딩거는 파동함수를 이용해서 슈뢰딩거 방정식을 만들었고, 하이젠베르크는 행렬역학이라는 것을 만들며, 양자역학이 본격적으로 시작되었다. 상대성이론이 한 과학자의 논문 두 편에서 완성된 것을 생각하면 양자역학은 굉장히 오랜시간동안 천천히 연구되어 온, 그리고 앞으로도 오랜시간동안 밝혀나가야할 학문이다.
후에 하이젠베르크의 불확정성 원리가 등장하고 이를 연구해온 닐스 보어와 코펜하겐 연구소의 설명을 훗날 ‘코펜하겐 해석’이라고 불리게 되고, 이는 양자역학의 주류 해석이 된다.
양자역학을 부정하는 과학자들도 많았다. 아인슈타인의 EPR역설, 슈뢰딩거의 고양이 등이 있다. 아인슈타인은 중력을 근거로 양자역학이 잘못 되었다고 주장했다. (현대 물리학에서는 4가지 힘인 강한 핵력, 약한 핵력, 전자기력, 중력이 존재한다. 이때 중력을 제외한 3가지 힘은 표준모형으로 입자와 힘을 매개하는 입자까지도 찾아서 원리를 설명할 수 있는데 중력만 설명할 수 없었다. 당시는 중력파의 존재도 몰랐고, 중력자는 아직까지도 발견이 되지 않았다.)
슈뢰딩거의 고양이는 슈뢰딩거가 양자역학을 비판하기 위해 한 말인데 역설적이게도 지금은 양자역학을 쉽게 설명하기 위한 말이 되어버렸다.

참고 자료

https://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000901/selectBoardArticle.do?nttId=14100&pageIndex=1
https://namu.wiki/w/%EC%96%91%EC%9E%90%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0?from=%EC%96%91%EC%9E%90%20%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%84%B0
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%96%91%EC%9E%90%EC%97%AD%ED%95%99
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%BD%94%ED%8E%9C%ED%95%98%EA%B2%90_%ED%95%B4%EC%84%9D
https://allgo77.tistory.com/45