슈뢰딩거의 고양이

1. 슈뢰딩거의 고양이 개념

슈뢰딩거의 고양이 개념은 양자역학의 핵심적 특징인 중첩원리와 관측 문제를 설명하기 위해 만들어진 사고실험이다. 1935년 오스트리아의 물리학자 에르빈 슈뢰딩거가 제안했으며, 이를 통해 양자 상태의 모호성과 측정에 따른 상태의 붕괴를 직관적으로 보여주고자 했다. 실험에서는 한 마리의 고양이를 밀폐된 상자 안에 넣고, 그 안에 방사성 원소, 감지기, 독약이 포함된 장치를 설치한다. 원소가 붕괴될 확률은 50%이며, 붕괴 여부에 따라 감지기가 작동하여 독약이 방출된다. 그렇기 때문에 상자 안의 고양이는 동시에 생존과 사망 두 가지 상태에 있게 된다. 이 상태는 외부에서 관측되기 전까지는 확률적으로 중첩된 상태로 유지된다. 즉, 고양이는 ‘생존’과 ‘사망’이 동시에 겹쳐진 양자적 상태에 있으며, 관측자가 상자를 열기 전에는 어느 쪽으로도 확정되지 않는다. 이 사고실험은 양자 역학의 불가사의한 특성을 시사하는 대표적 예로 활용된다. 실제로 양자컴퓨터 연구에서 중첩 원리를 활용하는 사례는 매우 많으며, 2023년 기준 세계적으로 50개 이상의 양자 컴퓨터 프로젝트가 운영되고 있어, 중첩 상태를 이용한 연산 능…