
English: 
There was one thing, more than any other, that bothered Einstein about quantum physics,
It was a phenomena he would dub:
*clap clap*
"Spooky Action
at a Distance™".
*evil laughter*
[Birth Of The People] by Demetori
*coughs*
Oo, sorry about that.
*clap clap* 
Alright.
So, what is this "Spooky Action at a Distance™"
that so worried Einstein
and why is it important to quantum computing?
Well, it's this strange phenomena where,
in certain sets of particles,
when you do something to one of them,
the rest are instantly affected.
It's what we know today as,
Quantum Entanglement.
And it'll be at the heart of how a quantum computer functions.
The idea is this:
when two particles are entangled,
you have to see them as not two particles,
but as one complete system.
And
anything you know about the complete system has to be true when you look at the component parts.

Korean: 
양자 물리학에서 그 어느 것보다도 아인슈타인을 괴롭혔던 녀석이 하나 있었으니,
그가 이름지어줬던 바로 그 현상,
*짝짝*
"유령같은 원격작용"입니다.
"유령같은 원격작용"입니다.
*사악한 웃음소리*
♪ Birth Of The People ♪
*콜록콜록*
오, 죄송합니당
*짝짝*
좋아요.
"유령같은 원격작용"이 대체 뭐길래
아인슈타인의 심기를 건드리고, 양자컴퓨팅에서 그렇게 중요한 걸까요?
네, 이건 이상한 현상인데요,
여러 입자들이 모여있는 곳에,
이들 입자들 중 하나에 뭔 짓을 해놓으면,
나머지 입자들이 즉시 영향을 받는다는 겁니다.
오늘날 우리는 이를
양자 얽힘(Quantum Entanglement)라고 부르죠.
그리고 양자얽힘은 양자컴퓨터가 구동하는 방식의 핵심이 될 겁니다.
설명해볼게요.
두 입자가 얽혀있으면,
이 둘을 각각의 입자로 볼 게 아니라,
하나로 조합된 시스템으로 봐야하고,
따라서
구성요소들을 볼 때, 조합된 시스템에 대해 알고있는 그 어떤 것도 진실이어야 합니다.

English: 
So, let's say you've got a pair of entangled particles
and you know the spin of these particles adds up to zero.
Now, let's say you mess with one of those particles and increase its spin a bit.
The other particle's spin will instantly change to correct,
to keep the whole system at a spin of zero.
This happens no matter how far away those two particles are:
they could be in the same room or...
they could be across the galaxy.
This is what Einstein meant by
"Spooky Action at a Distance".
and this bothered Einstein,
because a lot of his work
was related to signal transmission.
In an era,
when we were finding dozens of new ways to communicate
and
when precise synchronized measurements of time were vital for everything,
from running trains to managing modern navies,
this patent clerk spent many a day pondering,
abstract ways of transmitting signals.
And to him, the fastest thing was light.
Nothing could move faster than light.
So the fastest you could ever transmit a signal from one body to another
was the speed at which light moved.

Korean: 
자, 서로 얽혀있는 입자 한쌍이 있다고 쳐봅시다.
그리고, 아시다시피 이 두 입자들의 스핀을 합치면 그 값이 0이 됩니다.
자, 이번에는 이들중 한 입자에 개입해서 스핀을 좀더 늘려버린다고 쳐 봅시다.
그러면 상대 입자의 스핀도 즉각적으로 변화하면서
전체 시스템의 스핀값을 0으로 유지하려 할겁니다.
이 현상이, 두 입자가 얼마나 서로 떨어져있든간에 나타나서,
같은 공간 안에서도, 또는,
은하계 저 너머에서도 나타난다는 거죠.
그래서 이를 보고 아인슈타인이 명명하길
"유령같은 원격작용"이라고 한거죠.
그리고 이는 아인슈타인을 괴롭혔으니,
그의 업적 대부분이
'신호 전달'에 연관되어 있었고
이 당시는,
서로 통신할 수 있는 수십가지의 새로운 방법들을 알아내게 된 시대고,
또한,
시간을 정밀하게 측정하고 동기화시키는 것이 정말 중요했으니까요.
열차 운용부터 현대 해군의 운용까지 말입니다.
즉 이 폭탄머리 특허청 직원은 생애의 대부분 나날을 신호 전달에 대한 추상적 개념을 파는데에 보냈기 때문입니다.
즉 이 폭탄머리 특허청 직원은 생애의 대부분 나날을 신호 전달에 대한 추상적 개념을 파는데에 보냈기 때문입니다.
그리고 그에게 있어 가장 빠른 물체는 '빛'이었죠.
그 어떤 것도 빛보다 빠르게 움직일 수 없고,
한 쪽에서 다른 쪽으로 신호를 전달하는 가장 빠른 방법은
빛의 속도로 움직이는 것입니다.

Korean: 
하지만 두 입자가 서로 다른 은하에 떨어져있는데도,
우리 지구에 있는 한 입자를 살짝 조작하면,
다른 한 입자가 동시에 여기에 반응하네요.
동시에요!
이녀석들이 변하는건 빛이 도달하는데 걸리는 속도보다 훨씬 빠르지요.
이 때문에, 인과율이 무너집니다.
그 어떠한 물리학적 법칙도 두번째 입자가 변하는걸 설명하지 못하죠.
그 어떤 신호도 그토록 빠르게 거기까지 갈 수 없으니까요.
고전 물리학과 같은 분야의 그 어떤 대가들에게도,
이는 마법이었죠.
사실상, 모든 고전물리학이 여기에 의문을 제기하지요.
아인슈타인이 그러했던 것처럼요.
고전적으로 이 세상을 바라보면, 사건의 인과순서가 있지요.
작용과 반작용이 있고, 원인과 결과가 있습니다.
하지만 원인과 결과같은 물리학적 공식이 전혀 통하지 않는 무언가가 존재한다면요?
원인과 결과간에 연결고리를 아예 찾을 수 없게되면 어떻게 될까요?
원인과 결과 사이에 시간적 차이가 전혀 없게 된다면 어떻게 될까요??
그 어떤 결과가 바로 동시의 순간에 일어난 그 어떤 원인에 의해 일어났다고 말조차 꺼낼 수 있을까요?
그 어떤 결과가 바로 동시의 순간에 일어난 그 어떤 원인에 의해 일어났다고 말조차 꺼낼 수 있을까요?
이런 질문들을 들으면 황당하시겠지만,

English: 
But consider our two particles a galaxy apart:
we nudge one of them in our lab here on Earth
and the other one instantly shifts.
Instantly!
It shifts faster than light could have possibly gotten to it.
This breaks down causality.
No physical chain of events could have caused the second particle to shift,
because no signal could have been transmitted to it that fast.
From the perspective of anything like classical physics,
this is magic.
In fact, it calls all of classical physics into question,
as it did in Einstein's mind.
When we think of the world classically we think of chains of events;
we think of action and reaction, cause and effect.
But what if there's no physical way to link something's cause and the effect?
What if there's no chain of actions between the cause and effect?
What if there's no temporal difference between the cause and the effect?
Can you even say something is caused by something that happened,
at the same time as the thing you're suggesting caused it?
If you find these questions troubling,

English: 
you're not alone.
Many physicists continue to be troubled by them today.
But for the most part,
we've come to accept that the phenomena of quantum entanglement is real.
And instead of fighting it,
we have begun to ask questions about how we might make use of this "Spooky Action™",
that's so concerned Einstein.
And there are many potential applications.
China just sent up satellites that use pairs of entangled particles as encryption keys.
And
people are experimenting with the possibility of using this principle to send information instantaneously,
rather than be constrained by the speed of light.
But for our purposes,
we're interested in quantum computing
and the idea of the
"Qubit™"
Now,
"Qubits™" or "Quantum Bits™",
if you'd like to get fancy,
are incredibly complicated and we're not going to do them justice here at all.
But the basic idea is simple,
in classical computing,
everything is represented by a 0 or a 1.
Each bit of information is just that,
either a yes or a no answer to a question.

Korean: 
당신만 그런게 아닙니다.
많은 물리학자들이 오늘날까지도 이 문제로 씨름하고 있습니다.
하지만 대부분은,
양자 얽힘 현상이 리얼이라고 받아들이는 시대까지 왔고,
이를 파훼하려하기 보다는,
아인슈타인을 괴롭힌 이 "유령같은 원격작용"을 어떻게 이용해 써먹을까를 고민하기 시작했고,
아인슈타인을 괴롭힌 이 "유령같은 원격작용"을 어떻게 이용해 써먹을까를 고민하기 시작했고,
많은 잠재적인 노력들이 이뤄지고 있죠.
중국은 얽힌 입자 쌍을 암호화 키로 사용하는 인공위성을 쏘아올렸죠.
그리고,
사람들은 이 원리를 갖다가 정보를 순식간에 보낼 수 있도록 활용할 수 있는 가능성에 대해 실험하고있죠.
'광속이 체고존엄임' 따위 생각에 얽매이지 않고 말입니다.
하지만 저희의 목적은,
양자 컴퓨팅이 목표니까요,
큐빗(Qubit)이라는 개념을 다뤄야 합니다.
큐빗(Qubit)이라는 개념을 다뤄야 합니다.
자,
큐빗 또는 양자 비트(Quantum Bits)는,
꽤 좋아하실 수도 있는데요,
엄청나게 복잡해서 얘들을 여기서 완전히 다 설명하지는 않을 겁니다.
하지만 기본 개념은 단순합니다.
고전적인 컴퓨터에서는,
모든 것을 0과 1로 나타낼 수 있었죠.
정보의 각 비트는 질문에 대한 예스 또는 노 중의 하나인거죠.
정보의 각 비트는 질문에 대한 예스 또는 노 중의 하나인거죠.

Korean: 
자, 예를 들면,
고전 컴퓨팅에서는,
John Doe라는 사람이 호텔에 숙박중인지 찾으려면,
각각의 등록란에서 일일이 이름을 체크해야만 했습니다.
컴퓨터는 첫 등록란에서 체크하기를,
"이 이름이 'John Doe'와 일치하는가?"
Y / N
만약 답이 No라면,
다음 등록란으로 옮겨서, 같은 과정을 반복하지요.
하지만 큐빗(Qubit)은
다르게 작동합니다.
다시 말씀드리지만, 이건 완~전 요약해서 핵심만 말하는겁니다.
설명해드리자면, 이중 슬릿 실험을 보셨듯이
양자 상태가 확률의 파동이 될 수 있음을 목격했잖습니까?
그리고 이 파동들이 섞이면서 서로 간섭하고 또다른 파동을 만들어냈던거 보셨죠?
자,
그 최종적인 파동,
즉 조합된 파동은, 양자 중첩(量子重疊 : Quantum superposition)이라고 불립니다.
왜냐면, 사실상 이 녀석은 다른 파동들의 결과값이니까요.
그리고 양자 비트(Quantum Bits)는 이걸 강점으로 삼게 됩니다.
얘들은 사실상 고전적인 0과 1의 중첩상태로 기능할 수가 있는 것이죠.
얘들은 사실상 고전적인 0과 1의 중첩상태로 기능할 수가 있는 것이죠.
그리고 이것만으로도 어느 영역에서는 효율성에서 고전적인 비트를 이미 압도해버리지만,
진짜 관건은,
양자 얽힘까지 활용하는데에 있습니다.

English: 
So, for example,
in the classical computing world,
if you're trying to figure out if John Doe is staying at a hotel,
you'd have to check his name against each entry in the register.
The computer would check the first entry, saying:
"Does this name match 'John Doe'?
Y/N,"
and if the answer is no,
it would move on to the next name and do the operation again.
But "Qubits™"
function differently.
And again, this is a super-loose, 101 definition
but remember how, with the double-slit experiment,
we showed that quantum states can be viewed as a wave of possibilities.
And that these waves can combine and interfere with each other to create another wave.
Well,
that last wave,
the combined wave, is called a quantum superposition,
because basically it's the sum of other waves.
And "Quantum Bits™" can take advantage of this.
They can basically function as the superposition of both a
classical 0 and a 1.
And that already makes them more efficient, in some ways, than a classical bit.
But the real trick,
comes from when we add

English: 
entanglement.
As we entangle more and more bits together,
turning them into a combined system,
we effectively,
at least for algorithms that can take advantage of this style of computing,
get an exponential increase in processing power.
This potential exponential growth
is why you'll often hear people throw around numbers like
"a hundred "Qubits™" as the goal for quantum computing.
At the time, this was recorded, the largest number of successfully entangled "Qubits™"
we've been able to perform operations with is 20.
But, with each "Qubit™" we managed to add to that matrix of entangled "Qubits™",
we get an exponential jump in calculation.
So if we could...
ever reach something like a hundred,
a somewhat arbitrary number, admittedly,
the resulting machine would be enormously powerful.
So, why haven't we managed it yet?
Why is achieving this so hard?
Why are we counting the steps forward in terms of single bits?
Because of a phenomena called,
"Quantum Decoherence™"
A phenomena we'll get into next time.

Korean: 
양자 얽힘까지 활용하는데에 있습니다.
큐빗들을 더욱 서로서로 얽히게 만들어서,
얘들을 조합시켜 시스템으로 전환시키면,
이런 식의 컴퓨팅을 하면서 쓰는 알고리즘에 있어서,
이런 식의 컴퓨팅을 하면서 쓰는 알고리즘에서
처리능력의 기하급수적인 향상을 효과적으로 이룰 수 있죠.
이러한 기하급수적인 성능 향상이라는 잠재성때문에
종종 양자 컴퓨팅의 목표로 "100개의 큐빗"같은 숫자들이 회자되는 것입니다.
종종 양자 컴퓨팅의 목표로 "100개의 큐빗"같은 숫자들이 회자되는 것입니다.
이 당시, 성공적으로 얽혀서 작동할 수 있었던 "큐빗"의 최대 숫자가 고작 20개로 기록됐던 겁니다.
이 당시, 성공적으로 얽혀서 작동할 수 있었던 "큐빗"의 최대 숫자가 고작 20개로 기록됐던 겁니다.
하지만 우리가 얽어넣으려는 매트릭스 내 각각의 큐빗들은 연산속도의 기하급수적 향상을 이룩해줄 수 있죠.
하지만 우리가 얽어넣으려는 매트릭스 내 각각의 큐빗들은 연산속도의 기하급수적 향상을 이룩해줄 수 있죠.
그래서 만약...
"100개"같은 꿈같은 숫자에 도달할 수만 있다면,
[2019년 2월 현재 IBM, 인텔에서 50개 정도까지 도달함]
"100개"같은 꿈같은 숫자에 도달할 수만 있다면,
[2019년 2월 현재 IBM, 인텔에서 50개 정도까지 도달함]
그 결과 등장하는 컴퓨터는 어마어마하게 강력할 것입니다.
자, 근데 왜 아직까지 소식이 없을까요?
그 꿈을 달성하기가 왜 그렇게 어려운걸까요?
비트 하나 더 추가로 넣는 것만도 왜이렇게 지지부진한 걸까요?
바로 "양자 결어긋남"현상때문입니다.
바로 "양자 결어긋남"현상 때문입니다.
(Quantum Decoherence)
이 현상은 다음시간에 다룰까 하는데,

English: 
That is, of course, if the zeros and ones of current computing will still let us.
Are we cool?
Awesome. Knew I could "COUNT" on you.
See what I did there?
Sorry, won't hap"PUN" again.
Hehe-he
[Subatomic Fugue] by Tiffany Roman
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Written By, James Portnow.
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Art Supervision By, Robert Rath.
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Narrator & Showrunner, Matthew Krol.
[Subatomic Fugue] by Tiffany Roman
Edited By, Joe Russel and Tracy Lawton.
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Art By, Alisa Bishop.
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Communications Director, Belinda Zoller.
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Creative Director, James Portnow.
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Contact {CONTACT@EXTRA-CREDITS.NET} if you want
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James to come speak at your school or organization.
[Subatomic Fugue] by Tiffany Roman
Subtitle Written By, BreakableTime

Korean: 
아, 물론 현역 컴퓨팅의 0과 1들이 동의해주면 다뤄드리도록 하죠.
동의하세요?
[네]   [갑시다!]
좋아요. 예상대로네요. 엥? 보신 겁니까?
[count on : 예상하다 count : 수를 세다]
하하, 말장난해서 미안해요. 흐흐흐ㅡ
♪   ♪
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
