슈뢰딩거 원리로 EPR 역설 해소

초록

이 논문은 슈뢰딩거가 1935년에 제시한 ‘두 시스템이 상호작용 후 완전히 분리돼도 개별 파동함수로 기술할 수 없다’는 원리를 명시적으로 정의하고, 이를 통해 코펜하겐 해석 하에서 EPR‑로컬리티 역설이 실제로는 존재하지 않음을 증명한다. 가장 단순한 두 스핀‑½ 얽힌 상태를 예로 들어, 측정이 파동패킷 붕괴를 수반한다는 가정과 Lieb‑Robinson 경계에 의한 유한 전파 속도를 이용해 모순을 해소한다.

상세 분석

논문은 먼저 양자역학의 기본 구조를 “상태와 관측값”이라는 두 축으로 정리하고, 유한 자유도 시스템에서 텐서곱과 중첩 원리가 어떻게 Hilbert 공간을 구성하는지를 강조한다. 여기서 핵심은 “슈뢰딩거 원리(Schrödinger’s principle)”를 새롭게 정의한 점이다. 원래 슈뢰딩거는 얽힘을 ‘두 시스템이 일시적 상호작용 후 완전히 분리되더라도 개별 파동함수로 기술할 수 없게 된다’는 현상으로 기술했는데, 저자는 이를 ‘상호작용 후에도 전체 시스템의 파동함수만이 완전한 기술 수단이다’는 독립 원칙으로 공식화한다.

EPR 역설은 보통 “앨리스가 한 입자의 스핀을 측정하면, 보통 빛의 속도보다 빠르게 보빗이 다른 입자의 스핀을 예측할 수 있다”는 논리적 모순으로 제시된다. 논문은 이를 두 단계로 분석한다. 첫 번째는 물리적 측정이 유한 시간 T 안에 이루어진다는 가정(Ref.