책 ‘김상욱의 양자 공부’, 양자 역학을 이해하다

[이미지 촬영=대한민국청소년기자단 22기 강예림기자]

‘컴퓨터는 원자로 이루어져 있다.’ 책 ‘김상욱의 양자 공부’의 프롤로그에 나오는 말이다. 컴퓨터뿐만 아니라 기체, 사람의 신체 등 모든 것은 원자로 이루어져 있다고 한다.

책 ‘김상욱의 양자 공부’는 양자 역학의 탄생부터 최전선까지를 이해하기 쉽게 설명하고 있다. 하지만 몇몇 학생들은 양자 역학은 이론 물리학에만 필요하다고 생각한다.

이런 학생들에게 저자 김상욱은 "양자역학은 안타깝게도 우리 주위에 널려있다. 그 이유는 간단하다. 양자역학은 원자를 설명하는 이론이고, 세상 모든 것은 원자로 되어 있다"고 설명한다.

특히 책의 10장 ‘양자 역학 없는 세상’에서 스마트폰, 텔레비전, 네비게이터 같은 모든 전자 장치는 반도체의 양자 역학적 특성이 있어서 만들어졌다고 한다. 여기서 형광등, 레이저, 신용카드까지 추가하면 정말 모든 전자 장치가 양자 역학과 밀접한 관계가 있다는 것을 알 수 있다.

양자 역학을 응용하면 4차 산업의 핵심 재료인 앞서 말한 반도체의 발명에서부터 AI에 이르기까지 쓰임이 다양하다. 특히 양자 얽힘 현상을 이용, 응용하면 양자컴퓨터를 비롯해 양자통신, 양자 암호, 양자 정보, 양자 네트워크 등 새로운 공학과 기술 분야가 발전할 것이다.

양자 역학은 해석하기 어렵고 복잡하다. 하지만 이미 우리 주변은 양자 역학이 둘러싸고 있고 이를 이해하는건 꼭 필요한 과정이다. 그런 의미에서 이 책을 특히 공학을 전공하기를 희망하는 학생에게 추천한다.

[대한민국청소년기자단 IT·과학부=22기 강예림기자]