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양자 컴퓨터
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다양한 가상 양자 실험

출처:KIC China 발표 시간:2021-04-14 09:47:00 조회 수:
발표 시간:2021-04-14 09:47:00
이제 사람들은 양자 물리학 실험실을 직접 체험할 수 있으며, 컴퓨터 멀티미디어 기술로 만들어진 실험실은 시각 효과를 만들어 냈습니다. 학생들과 대중은 처음으로 애매모호하고 이해하기 어려운 양자 물리 기술 활동에 적극적으로 참여했으며, 비엔나 대학 물리학과 교수와 학생들은 독특하고 창의적인 학습 환경을 개발하고 설계했습니다. 그들은 많은 대학 및 고등학교의 교사, 학생들과 협력하여 집단적 경험과 지혜로써 "손에 닿을 수 있는"가상 실험실을 만들었습니다. 학생들과 대중은 기이한 양자 세계를 여행할 기회를 갖게 됩니다. 시각화 한 양자 실험실은 인터넷을 통해 무료로 공개되고  "Nature"저널은 "온라인 실험실"이라는 새로운 교육 개념을 소개했습니다.
 
현대 물리학은 일반 대중에게는 생소하면서 익숙하기도 합니다. 최고의 과학 실험실의 건설은 많은 인력, 재정 자원 및 재료 자원을 사용하여 너무 많이 비쌀 수도 있습니다. 어쩌면 너무 복잡해서 교육에 적용하는 것이 간단하지 않을 수 있는데, 어떻게 하면 더 많은 사람들이 현대 물리학을 접하게 될까요? 아니면 현대 물리학 지식을 어느 정도 대중화 시키는 방법은 무엇일까요? 이런 도전적인 문제는 비엔나 대학교의 양자 물리학 및 나노 물리학 연구 그룹에 의해 해결되었습니다. Markus Arndt가 이끄는 연구팀은 프로젝트 기술을 개발할 때 다양한 자원을 동원했으며, 복잡하고 마치 현실 같은 가상 컴퓨터 기술을 사용하여 처음으로 두 개의 연구소를 설립했습니다.
 
고등학생과 일반인에게 시뮬레이션을 참여할 수 있는 기회가 주어졌습니다. 일반적으로 오직 실험실 조건이 갖추어진 곳에서만 양자 세계의 독특한 매력을 경험할 수 있습니다. 실험실 설계 및 시뮬레이션 장치에서 소프트웨어의 핵심 부분 개발에 참여한 박사 과정 학생 마티아스 탐만더는 다음과 같이 설명했습니다.
그의 박사 과정은 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 포함하고 있습니다. 사람들은 이제 양자 물리학을 일종의 비행 시뮬레이터와 같은 학문으로 설명할 수 있는데, 이로 인해 이해하기 매우 어려운 물리학은 이해하기 쉬워질 수도 있습니다.
 
이제 한 걸음씩 양자 물리학의 세계로 들어갑니다. 
시뮬레이터는 방문객에게 양자 실험실로 가는 길을 안내하고, 복잡한 분자 세계를 통해서 위치의 제약 없이 안내를 받습니다. 이렇게 방문객은 점차 양자 세계에 빠져들게 됩니다. 그런 다음 일련의 실험 임무를 완성하고 실험 배경의 주요 정보를 얻습니다. 관련 소프트웨어가 때에 맞춰 개발되었습니다. 정기적인 매개 변수 입력을 통해 미세한 조정이 이루어지며 시뮬레이터의 운행 상태가 평정을 유지하게 합니다. 실험실은 학생, 과학 애호가 등 사회적 인물에게 개방됩니다. 
 
거대 분자는 파동 입자 이중성을 생성합니다. 가상 실험은 효과적인 방법을 보여 주며 사람들이 양자 물리학의 기초 지식을 쉽게 이해하게 될 것입니다. 양자 물리학은 거대 분자 및 나노 입자 분야에 응용될 수 있으며, 실제 실험을 통해 양자 세계의 파동 입자 이중성을 검증했으며 이 실험에서 가장 복잡한 분자를 사용했습니다. 일반 대중은 "너무 높은 곳에 있는" 현대 물리학에 대해서 "어디서부터 시작해야 할지 모른다”라고 느끼지만 시뮬레이션 실험에서는 약간의 지식을 갖고 있으면 모든 사람이 "자신의 능력 발휘”를 할 수가 있고 자신의 손으로 가상 물리학 실험을 수행할 수 있습니다. 그러나 실험 결과를 해석하는 것은 물리학자들의 몫입니다. 양자 역학의 발상지 중 하나 인 오스트리아에서 가상 실험실 개발자는 오스트리아 전역 여행을 하는 방법으로 진행했습니다.
 
오스트리아 자연사 박물관에서 가장 뛰어난 방법으로 첫 번째 시연은 진행되었으며, 방문자는 가상 실험의 간단한 버전에서 "인간과 컴퓨터 상호 작용" 체험을 진행합니다. 가상 실험실은 오스트리아 전역을 순회 "여행"을 할 수 있도록 계획되었는데, 오스트리아 사람들은 여기서 현대 물리학의 마법 같은 매력을 느끼며, 물리학 지식이 사회 문명과 기술 발전을 촉진하는 힘이 될 수 있다는 것도 알게 됩니다.  
TV, 휴대폰, 컴퓨터 및 휴대 가능한 장비의 대중화와 인터넷 미디어의 대대적인 응용으로 인해 양자 물리학의 기세는 멈출 수 없는 추진력으로 일반 대중의 일상에 스며 들었습니다. “생활 속의 물리학”은 사람들의 관심과 환영을 받았습니다. 비엔나 대학의 교수와 학생들의 대중적인 과학 보급 활동은 오스트리아 상업 및 과학 기관과 유럽 연구위원회의 지원을 받았습니다.
 
 
 출처 : 바이두-떵루샨 
발표 시간 :  04-08 00:09