양자얽힘(quantum entanglement)이란 하나의 입자를 둘로 쪼개서 아주 먼 거리에 위치시키더라도 한 쪽의 스핀(spin) 방향이 정해지면 동시에 다른 쪽의 스핀 방향이 반대로 정해지는 현상을 말한다. 예를 들어 양자 하나를 지구에 두고, 그와 얽혀 있는 다른 양자 하나를 100만 광년 떨어진 먼 우주에 두더라도, 지구의 양자가 스핀업이 되면 먼 우주의 양자는 동시에 스핀다운이 되는 현상이다. 만약 빛을 이용해 정보를 주고받을 경우 100만년이나 걸리지만, 양자얽힘 현상을 이용하면 정보를 실시간으로 주고받을 수 있다. 양자얽힘 현상을 이용하여 빛보다 빠른 양자통신을 구현할 수 있다.
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