양자 거리는 상식적으로 생각하는 물리적인 거리와 다르고 양자 거리는 두 점에 있는 파동함수가 얼마나 같은지 다른지를 기술하는 개념이며 이 양자 거리는 실험으로 측정할 수 있다.
그런데 양자거리는 우리가 상식적으로 생각하는 일반적인 물리적인 거리와 굉장히 다른데요. 양자거리는 사실은 이 두 점에 있는 파동함수가 얼마나 같은지, 다른지를 기술하는 개념입니다. 예를 들어서 이 두 점의 파동함수가 완전... 같은 방향을 가리키는 화살표로 표현될 수 있다면, 그러니까 두 상태 모두 전자가 A원자 근처에 모여 있는 그런 상황이라고 치면, 사실 이 두 개의 파동함수는 똑같은 파동함수기 때문에 거리가 없습니다. 이런 경우에 우리가 양자거리를 0이라고 표현하고요. 반면에, 만약에 이 두 개 화살표가 반대 방향을 가리키고 있으면 예를 들어서 첫 번째 전자는 A원자의 주변에 모여 있고 두 번째 전자는 B원자의 주변에 모여 있는 이런 상황이면, 이 두 개의 전자는 완전히 다른 상태에 있는 것이기 때문에 거리가 최대한 멀다고 표현할 수 있습니다. 이 최대로 먼 거리를 우리는 1로 여기서 정의를 했습니다. 그런데 일반적으로 우리가 임의의 두 점을 잡아서 파동함수 이 화살표의 방향을 비교해 보면, 일반적으로 어떤 이런 형태의 앵글을 유지할 것... 만들 것으로 이상할 수 있는데, 실제로 이 두 파동함수의 거리는 이 두 개의 화살표가 만드는 이 각도의 크기에 비례합니다. 그러니까 두 화살표의 각이 크면 두 파동함수의 거리가 먼 것이고 각이 작으면 파동함수의 거리가 가까운 겁니다. 그러니까 이게 일반적으로 얘기하는 고체에 있는 전자의 양자거리의 개념인데요. 이게 굉장히 추상적인 개념인데 ‘과연 이게 현실에서 의미가 있을까?’ 하는 질문을 던질 수 있습니다. 재밌게도 저희 최근 연구에서 알게 된 게 이 양자거리를 실험으로 측정할 수 있다는 것을 알게 됐습니다.