테크노트 UNIST 이석형 교수, 양자역학과 상대성이론 통합할 단초 마련

현대 물리학의 두 축인 양자역학과 상대성이론은 공간과 시간을 바라보는 관점에서 오랫동안 조화를 이루지 못해 왔다. 상대성이론이 공간과 시간을 ‘시공간’으로 통합해 다루는 반면, 양자역학은 공간에 대해서만 양자상태를 정의하고 시간은 변화의 과정으로 취급해 왔기 때문이다. 이러한 차이는 두 이론이 100년 넘게 근본적 불일치를 안고 발전해 온 배경으로 꼽힌다. 이 같은 문제에 대해 국내 연구진이 새로운 이론적 틀을 제시했다. UNIST는 물리학과 이석형 교수가 시간에 따라 전개되는 양자역학적 동역학 전체를 하나의 거대한 양자상태로 다루는 새로운 이론을 정립하고, 이를 세계적 권위의 학술지인 Physical Review Letters에 게재했다고 22일 밝혔다. 이 교수가 제안한 핵심 개념은 ‘시간 위의 다자 양자상태’다. 이는 여러 시점에 걸쳐 일어나는 양자 과정을 각각 분리된 과정으로 보지 않고, 하나의 통합된 양자상태로 묶어 표현하는 방식이다. 이를 통해 공간적으로 떨어진 계뿐 아니라 시간적으로 분리된 계 역시 동일한 수학적 구조 안에서 다룰 수 있게 됐다. 연구진은 그동안 서로 다른 언어로 기술돼 온 공간상의 양자 ‘상태’와 시간상의 양자 ‘과정’을 하나의

• 이창현 기자
• 2025-12-22 11:41