양자 얽힘(Quantum Entanglement)란?

여러 큐비트의 상태가 개별 큐비트 상태의 조합으로는 쓸 수 없는 형태로 결합되어 있는 것. (|00⟩ + |11⟩)/√2에서는 두 측정 결과가 반드시 일치한다. 양자 컴퓨터 계산 능력의 원천 중 하나이지만, 빛보다 빠르게 정보를 보내는 데는 쓸 수 없다.

일본어 명칭: 量子もつれ

양자 얽힘(Quantum Entanglement)은(는) 양자 컴퓨터의 하드웨어 등 1개 분야의 연습 문제 2개에 나와요.

분야: 양자 컴퓨터의 하드웨어

도전해 보기: 양자 얽힘(Quantum Entanglement) 관련 문제

두 큐비트가 (|00⟩ + |11⟩)/√2의 양자 얽힘 상태에 있을 때의 설명으로 올바른 것은?

  1. A첫 번째 큐비트를 측정해도, 두 번째 큐비트는 0과 1이 50%씩인 상태 그대로 변하지 않는다
  2. B첫 번째를 측정하여 0이 얻어지면 두 번째도 반드시 0, 1이 얻어지면 두 번째도 반드시 1이 된다
  3. C첫 번째의 측정 결과를 고름으로써, 멀리 떨어진 곳에 있는 두 번째 큐비트로 빛보다 빠르게 정보를 보낼 수 있다
정답과 해설 보기

정답: B. 첫 번째를 측정하여 0이 얻어지면 두 번째도 반드시 0, 1이 얻어지면 두 번째도 반드시 1이 된다

이 상태는 |00⟩과 |11⟩의 중첩으로 |01⟩이나 |10⟩ 성분을 포함하지 않으므로, 두 측정 결과는 반드시 일치합니다. 각 큐비트만 보면 0과 1이 50%씩 나오지만, 결과끼리에는 서로 독립인 두 비트로는 설명할 수 없는 상관이 있으며, 이것이 양자 얽힘입니다. 다만 어느 결과가 나올지는 측정하는 사람이 고를 수 없는 무작위한 것이므로, 얽힘을 이용해 빛보다 빠르게 정보를 보낼 수는 없습니다. 양자 컴퓨터에서는 얽힘을 만드는 2큐비트 게이트의 품질이 성능을 크게 좌우합니다.

해설 속 양자 얽힘(Quantum Entanglement)

양자 얽힘(Quantum Entanglement)이(가) 나오는 문제 (2)

  1. 두 큐비트가 (|00⟩ + |11⟩)/√2의 양자 얽힘 상태에 있을 때의 설명으로 올바른 것은?
  2. 2큐비트의 |00⟩(왼쪽이 첫 번째 큐비트)에 대해 첫 번째에 H 게이트를 작용시키고, 이어서 첫 번째를 제어 비트, 두 번째를 표적 비트로 하는 CNOT 게이트를 작용시켰다. 얻어지는 상태는?

관련 용어

큐비트(Qubit) 결어긋남(Decoherence) 쇼어 알고리즘(Shor's Algorithm) 스핀 큐비트(Spin Qubit) 양자 게이트(Quantum Gate) 양자 내성 암호(Post-Quantum Cryptography) 양자 오류 정정(Quantum Error Correction) 양자 중첩(Quantum Superposition) 이온 트랩(Ion Trap) 조셉슨 접합(Josephson Junction)

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