양자물리학자들의 '음(-)의 시간' 측정 성공! 광자가 들어가기도 전에 나왔다?

파티에 너무 일찍 도착한 나머지 들어가기도 전에 나와버린 경험이 있다면 축하합니다. 당신은 양자 광자의 기분을 이해한 것입니다.

에프라임 스타인버그 교수가 이끄는 토론토 대학교 양자물리학 연구팀은 극저온 루비듐 원자 구름을 통과하는 광자가 원자 내부로 완전히 들어가기도 전에 출구로 나오는 '음의 군지연(negative group delay)' 현상을 직접 측정하는 데 성공했습니다.

타임머신이라도 만든 걸까?

타임머신을 기대하셨다면 일단 시동을 끄세요! 연구진은 이 현상이 인과율을 위배하거나 빛보다 빠른 정보 전달을 의미하는 것은 아니라고 강조합니다. 빛의 입자성과 파동성이 결합하여 정밀한 정밀 측정기상에서 착시 같은 역전 현상을 일으킨 것입니다.

'약한 측정(Weak Measurement)' 기술의 쾌거

원래 이동 중인 양자 입자를 측정하려고 하면 양자 상태가 깨지기 마련입니다(하이젠베르크의 불확정성 원리!). 토론토 대학교 팀은 약한 레이저로 원자 상태를 자극 없이 살짝 관측하는 '약한 측정' 기술을 도입했습니다. 그 결과, 양자 수학 공식에 등장하던 '마이너스 시간'이 실제로 존재하는 물리적 측정값임을 명확히 입증했습니다.