양자역학의 미스터리가 풀리기 시작한 건가?

• 1920년대부터 양자역학의 핵심 난제였던 파동함수 붕괴(wave function collapse) 문제에 대해, 보이첵 주렉(Wojciech Zurek)의 "양자 다윈주의(quantum Darwinism)" 이론이 설득력 있는 설명을 제시하고 있음
• 핵심 메커니즘은 결어긋남(decoherence)임. 양자 객체가 환경과 상호작용하면 얽힘(entanglement)이 발생하고, 양자적 성질이 환경으로 "희석"돼서 관측 불가능해짐. 이 과정이 놀라울 정도로 빠름 — 먼지 알갱이 하나가 결어긋남 되는 데 10^-31초, 빛이 양성자 하나를 통과하는 시간의 백만분의 일
• "포인터 상태(pointer states)"라는 개념이 중요함. 결어긋남을 견뎌내고 환경에 자신의 정보를 반복적으로 각인할 수 있는 양자 상태만이 고전적 세계에서 관측 가능한 성질이 됨. 위치나 전하 같은 것들이 이에 해당함
• 이걸 다윈의 자연선택에 비유한 게 "양자 다윈주의"임. 환경에 잘 복제되는 상태가 "적자생존"해서 우리가 보는 고전 세계를 만들어냄. 태양 광자가 먼지 알갱이의 위치를 1마이크로초 안에 약 1,000만 번 각인한다는 계산 결과가 있음
• 결정적인 포인트는 모든 각인이 동일해야 한다는 것. 이로 인해 양자 확률로부터 유일한 고전 세계가 반드시 나타나게 됨. 관측자마다 다른 현실을 보는 일은 없음
• 주렉은 이걸 "에피온틱(epiontic)"이라 부름. 코펜하겐 해석(파동함수는 인식론적)과 다세계 해석(파동함수는 존재론적)을 화해시킨다는 주장. 결어긋남 전에는 모든 가능성이 존재하지만, 양자 다윈주의가 하나만 선택해서 관측 가능한 현실로 만듦
• 아직 미해결 질문도 있음. 왜 특정 결과가 선택되는지, 언제 양자계가 비가역적으로 특정 측정 결과에 "커밋"하는지, 그리고 실험적으로 더 엄밀하게 검증하는 방법 등
• 비판도 있음. 취리히 연방공대의 레나토 레너는 서로 다른 관측자가 결과에 동의하지 못하는 실험적 시나리오를 구성할 수 있다고 지적함. 퀸즐랜드대의 셸리 슈래프넬은 양자 기질(quantum substrate)이 실제로 무엇인지에 대한 질문은 여전히 남아있다고 봄