엘리추어–바이드만 폭탄 실험 편집하기

엘리추어–바이드만 폭탄 실험(영어: Elitzur–Vaidman bomb tester)은 양자 중첩과 간섭 원리에 기반해 상호작용 없이 폭탄이 기능 상태인지 확인할 수 있는 사고 실험이며, 이는 '''상호작용 없는 측정(interaction‑free measurement)'''의 대표적 예이다. 1993년 Avshalom Elitzur와 Lev Vaidman이 제안하였으며 이후 실험적으로도 구현되었다.
==실험 개요==
[[파일:엘리추어-바이드만 폭탄 실험.png|500x500픽셀]]
*실험은 [[마하‑젠더 간섭계|Mach–Zehnder 간섭계]]를 사용하며, 광자를 처음 빔스플리터를 통해 두 개의 경로로 분리하여 중첩 상태로 만든다.
*그 중 한 경로에는 '실제 폭탄(live bomb)'을, 다른 하나에는 대조적 조건을 둔다.
*폭탄이 작동 중일 경우, 광자가 그 경로에 닿는 순간 폭발하지만, 불발(dud)인 경우에는 통과하여 두 경로 간섭이 유지된다.
*최종적으로 간섭 결과에 따라 두 검출기(C, D 중 하나)에 광자가 검출되거나, 폭발로 인해 검출되지 않는다.
==결과 가능성==
{| class="wikitable"
!폭탄 상태!!결과!!확률
|-
|작동 중 (live)||폭탄 폭발 (광자 없음)||50%
|-
|작동 중||C 검출기에서 광자 감지 (간섭 없음)||25%
|-
|작동 중||D 검출기에서 광자 감지 (간섭 없음, 폭발 없이 작동 확인)||25%
|-
|불발 (dud)||항상 C 검출기에서 감지 (간섭 유지)||100%
|}이 실험 구조를 통해, D 검출기 반응은 폭탄이 실제로 작동 중임을 폭발 없이 확인할 수 있는 "상호작용 없는 측정"의 사례가 된다.  이론적으로는 전체 중 약 25%의 작동 중 폭탄을 폭발 없이 탐지할 수 있다.
==실험적 구현 및 개선==
*1994년, Zeilinger, Kwiat, Weinfurter, Herzog 등이 실험적으로 해당 효과를 검증했다.
*1996년 Kwiat 등은 다중 편광 장치(sequence of polarising devices)를 활용해 성공 확률을 이론적으로 100%에 가깝게 높일 수 있는 방법을 제안했다.
*2016년에는 Robens 외 연구팀이 단일 원자 기반 실험을 통해 상호작용 없는 측정을 Leggett–Garg 부등식 위반 형태로 구현했다.
==해석 및 의의==
*이 실험은 '''상호작용 없이 정보를 획득하는''' 양자적 가능성을 보여주며 고전적 직관에 큰 도전을 제기한다.
*'''다중 세계 해석(Many‑Worlds Interpretation)'''에서는, 폭탄이 폭발한 세계와 폭발하지 않은 세계가 모두 존재하며, D 검출기 반응은 폭발하지 않은 세계에서의 결과로 해석된다.
*이러한 상호작용 없는 측정(interaction‑free measurement) 개념은 양자 비파괴 측정이나 양자 정보 기술에도 응용될 수 있다.
==같이 보기==
*
==각주==
<references />
[[분류:양자역학]]