SF영화의 고전 ‘스타트렉’에서는 사람이나 물체를 다른 행성으로 이동시킬 때 ‘텔레포테이션’(원격 순간이동)하는 장면이 자주 나온다. 중국과 캐나다, 일본, 미국 물리학자들이 ‘빛의 알갱이’인 광자(光子)를 텔레포테이션시키는 데 성공해 주목받고 있다.

●국제연구진 광자 텔레포테이션 성공

중국 국립과학기술대, 상하이교통대, 상하이 정보기술연구소, 칭화대, 캐나다 워털루대, 일본 국립정보통신기술연구소 국제공동연구진은 양자 상태의 광자를 14.7㎞ 떨어진 곳까지 순간이동시키는 데 성공했다. 캐나다 캘거리대와 미국 국립표준기술연구소, 항공우주국 제트추진연구소(JPL) 연구진도 6.2㎞ 떨어진 곳으로 광자 텔레포테이션을 성공시켰다. 이들의 연구 성과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 발간하는 광학 분야 국제학술지 ‘네이처 포토닉스’ 20일자에 두 편의 논문으로 실렸다.

‘양자 얽힘’ 현상은 양자역학에서 핵심적 개념으로, 텔레포테이션을 위해 없어서는 안 될 개념이다. 서로 다른 입자가 얽힘이란 과정을 통해 연결되면 아무리 멀리 떨어져 있더라도 한 입자의 상태가 바뀌는 즉시 다른 입자의 상태도 똑같이 변한다는 이론이다.

연구진은 각각 광섬유를 이용해 캐나다 캘거리에서는 6.2㎞, 중국 상하이에서는 14.7㎞ 떨어진 곳으로 광자를 순간이동시키는 데 성공했다. 지금까지는 입자 하나를 다른 장소로 직접 이동시키는 ‘단일 입자 텔레포테이션’ 방식이었지만 이번에 성공한 기술은 두 개의 광자를 만든 뒤 하나의 입자 상태를 변화시켜 멀리 떨어진 다른 입자의 상태를 똑같이 변화시키는 형태였다.

●“사람 순간이동 현재 기술로는 불가”

판 지안웨이 중국 국립과기대 교수는 “양자 원격 전송을 이용해 통신망을 구축한다면 먼 거리에 떨어져 있는 곳과 지연 현상 없이 거의 실시간으로 연결할 수 있을 뿐만 아니라 통신 품질도 우수해진다”고 설명했다.

그렇다면 이번에 성공한 양자 텔레포테이션 기술로 SF에서처럼 사람이나 물체를 순간이동시키는 것도 가능해질까. 연구진을 비롯한 물리학자들은 사람을 텔레포테이션시키는 것은 불가능하다고 설명했다. 사람을 원격 이동시키기 위해서는 광자나 원자처럼 단순한 입자로 만들어야 하며, 단순한 입자로 분리한다고 하더라도 이를 원격 전송하려면 현재 기술로는 수억년 정도 걸린다는 것이다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr