[시리즈 연재] 2.5 양자호텔 긴급 A/S 2편

[시리즈 연재] 2.5 양자호텔 긴급 A/S 2편

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몽상과 사색
2026.03.01조회수 200회


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양자호텔의 기본적인 개념은 이전 A/S 1편에서 다루었고 이제 어렵다는 댓글이 본격적으로 달린 2편의 내용에 대해 천천히 다시 살펴보도록 하겠습니다. 이 글을 읽고 다시 시리즈 연재 2편을 보시면 조금이라도 이해하는데 도움이 되셨으면 좋겠습니다!



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<인포그래픽 by Gemini>


양자호텔(=원자)에 있는 손님(=전자)는 로비에 고유한 룸넘버(=양자수)가 있는 방에서 쉬고 있습니다.


손님이 로비층에 있는 방에서 쉬고 있는데 빛으로 된 카드키를 손님이 받으면 손님은 엘리베이터로 갑니다. 이 카드키는 다른 고유한 룸넘버가 있는 방으로 가는 키입니다. 빛의 색깔(=파장)이 해당 방으로 가는 에너지 레벨이랑 맞아 떨어져야 엘리베이터가 작동합니다.


예를 들어, A라는 양자호텔에 파란색 빛 에너지에 해당하는 높이의 방이 있다고 가정해보겠습니다. 로비와 그 높이 차이에 해당하는 에너지의 빛 즉, 파란 색깔의 빛 카드가 손님에게 주면 엘리베이터는 작동해서 손님은 새로운 방으로 갈 수 있습니다.


하지만 B라는 양자호텔에는 빨간색 빛 에너지에 해당하는 높이의 방이 없고 녹색 빛 에너지에 해당하는 높이의 방만 있다고 해보겠습니다. 그럼 B라는 양자호텔 로비 방에서 쉬고 있는 손님은 아무리 빨간색 키를 줘도 녹색이 아니기 때문에 엘리베이터는 작동하지 않습니다. 그래서 손님은 계속 로비 방에서 쉬고 있죠.


대신 C라는 양자호텔은 빨간색 빛 에너지에 해당하는 높이의 방이 있으니까 거기에 빨간색 빛을 주면 손님은 빨간색 빛에 해당하는 카드키를 갖고 엘리베이터에 타서 해당 에너지 높이에 맞는 방으로 이동할 수 있게 되는 것입니다.



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<인포그래픽 by Gemini>



문제는 그렇게 손님(=전자)가 위쪽 방으로 갔다가 빠르게 로비로 돌아올 수 밖에 없습니다! 매우 높은 곳에 있기 때문에 불안정한 방이거든요. 그래서 높은 방에 잠깐 있다가 안정적인 로비층의 방으로 빠르게 되돌아옵니다. 실제로 물질에 알맞은 색깔의 빛을 계속 주게 되면 양자호텔 입장에서는 계속 카드키를 받아서 올라갔다가 다시 내려오고 또 다시 올라갔다 내려오고 반복할 뿐입니다.


일반적인 방법(그냥 색깔 맞는 빛을 비추어 주는 것)으로는 호텔 로비보다 윗 층에 손님이 통계적으로 많이 머무르게 하기 매우 어렵습니다. 즉, 100개의 같은 양자호텔(=원자)에 빛을 계속 비추어도 계속 손님들은 올라갔다 다시 내려올 뿐인 것이죠.

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그럼 2편에서 말씀드린 1966년 노벨 물리학상 업적 중 하나인 '광펌핑'의 의미는 무엇일까요?


바로, 호텔 로비를 자기장으로 갈라지게 한 다음 특 로비에 손님이 통계적으로 많이 머무르게 하는 ...

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몽상과 사색을 즐기고 싶은 뉴런입니다. 전공은 물리화학이고 투자에 흥미를 느끼고 있습니다! 새로운 것을 배우고 이용하는 것을 사랑합니다! 요새는 게임개발이라는 새로운 도전을 해보고 있습니다! (망할지도...) 아무튼, 행복한 하루 되셔요!