양자역학에서, 하나의 시스템은 동시에 여러 상태에 존재할 수 있습니다. 이를 중첩이라고 합니다. 전자는 측정되기 전까지 두 위치에 동시에 있거나 두 방향으로 동시에 회전할 수 있습니다. 측정되면 전자는 하나의 상태로 붕괴됩니다. 중첩은 양자역학에서 가장 신비롭고 중요한 특징 중 하나입니다. 이는 양자 컴퓨팅의 기본 원리이며, 큐비트는 0과 1의 중첩 상태를 가질 수 있어 병렬 연산을 가능하게 합니다.

중첩은 단순히 이론적인 개념이 아닙니다. 수많은 실험을 통해 입증되었습니다. 이중 슬릿 실험은 하나의 전자가 두 슬릿을 동시에 통과하여 자기 자신과 간섭할 수 있음을 보여줍니다. 양자 컴퓨터는 중첩을 이용하여 고전 컴퓨터로는 불가능한 계산을 수행합니다. 슈뢰딩거의 고양이는 중첩의 기묘함을 보여주는 사고 실험입니다. 상자 안의 고양이는 상자가 열리기 전까지 살아있으면서도 죽어있는 상태입니다. 이 사고 실험은 일상적인 사물에 중첩을 적용했을 때의 부조리함을 보여주기 위한 것이었습니다. 하지만 중첩은 적어도 양자 규모에서는 실재합니다. 우리가 일상생활에서 중첩을 관찰하지 못하는 이유는 디코히어런스(decoherence) 현상으로 설명됩니다. 환경과의 어떤 상호작용이라도 중첩 상태를 붕괴시키기 때문입니다.

중첩 원리

• 정의.
• 측정.
• 이중 슬릿.
• 양자 컴퓨팅.
• 디코히어런스.

중첩은 불확정성과 같은 것이 아닙니다. 불확정성은 우리가 알 수 있는 것에 관한 것이고, 중첩은 실재하는 것에 관한 것입니다.