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量子比特被高估了吗？理性物理学辩论
量子计算机是计算机领域最具前景也最令人困惑的创新之一。一方面，量子计算机有望执行原本完全不可能完成的计算，有时甚至似乎打破了普通计算机的所有规则和限制。
另一方面，量子计算机的制造极其困难，而且很难将其计算能力扩展到实用水平。此外，我们对量子物理学仍有很多未知之处，这使得量子计算机的概念很容易受到意想不到的冲击。例如，几十年来，量子引力的正确理论一直难以建立，这可能表明我们对量子力学的理解存在根本缺陷。
牛津大学研究员蒂姆·帕尔默（Tim Palmer）最近进一步阐述了量子物理学本身存在的根本限制这一观点。帕尔默因其在混沌理论和气候方面的工作而闻名。
他认为，量子空间的基本数学特性可能会从根本上限制量子计算机的实际能力，其程度远远超过之前的想象。
他将研究成果发表在著名科学期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。1， 在标题之下 ”理性量子力学：用量子计算机检验量子理论“。
揭开量子计算机热潮的真相：量子计算机是如何工作的？
在讨论帕尔默教授的想法之前，了解量子计算机的特殊之处可能会有所帮助。
关键在于，与普通计算机中值为 1 和 0 的“离散”比特不同，量子计算机的量子比特展现出量子叠加和纠缠。
简单来说，这意味着每个量子比特可以同时存储更复杂的信息，从而更容易进行复杂数学矩阵的计算。
因此，对于每个数据点都有许多可能值的复杂数据集，例如芯片或电池电极中电子或原子的自旋值，量子计算机可以处理不断增加的复杂性，每增加一个量子比特，容量就会呈指数级增长。
相比之下，普通计算机一次只能增加一个新容量，一次只能增加一个新比特，因此，每次添加新数据点时，计算都会呈指数级增长，很快就会变得难以处理，快速增长的复杂性甚至会压垮最好的普通超级计算机的处理能力。
至少理论上是这样，主流经典量子物理学的概念也支持这种说法。但帕尔默教授认为事实并非如此。
量子力学与理性量子物理学（RaQM）
什么是希尔伯特空间？量子能量框架
量子物理学的“主流”概念通常归于“量子力学”（QM）这一术语之下，描述了在量子尺度上发生的复杂且往往违反直觉的现象。
与量子计算机相关的一个关键要素是…… 希尔伯特空间这一概念将我们熟悉的二维或三维空间扩展到任意维度，并创建了大多数量子物理学赖以建立的数学框架。
“希尔伯特空间是线性几何中的一个数学概念，它定义了一个无限维空间。换句话说，它将原本仅限于处理二维和三维空间的几何概念扩展到无限维空间。”
因为它是量子物理学的基础工具，所以很少受到质疑。而且它总体上无疑是一个“正确”的理念，因为它使得大多数已被实验证实的量子物理学预测成为可能。
“希尔伯特空间在量子力学等领域至关重要，它为理解微观尺度下粒子的行为提供了数学框架。这包括求解诸如薛定谔方程等复杂方程的应用，薛定谔方程描述了量子系统如何随时间演化。”
在经典的希尔伯特空间理论中，希尔伯特空间的维度数量会随着量子计算机使用的量子比特数量呈指数增长。这种解释完全依赖于希尔伯特空间的连续性，而这正是帕尔默教授所质疑的。
理性量子物理学：挑战连续统
这位牛津大学物理学家发表的理论挑战了希尔伯特空间确实以这种方式运作的观点，并指出量子引力的难以捉摸表明情况可能并非如此。他将自己的理论称为“理性量子力学”（RaQM）。
“我们提出了一种基于量子力学状态空间的连续性近似于某种本质上离散的事物的量子物理理论，并论证了这种离散性的原因是引力。”
其核心思想是希尔伯特空间确实是颗粒状的，但空间极其微小，因为引力与其他基本物理力相比非常弱。他在一篇相关的科学论文中进一步阐述了这些观点。2 题为“解开量子力学的奥秘：为什么自然界厌恶连续体“。
不深入探讨数学细节，人们普遍认为量子态仅相对于某些“有理”可观测量而言是定义的。这导致人们对复数（例如虚数√(-1)）或所谓的四元数有着略微不同的理解，从而使得RaQM中对量子态的解释比QM更为现实。
或者正如帕尔默教授所说，他的理论消除了量子物理学的一些著名悖论，例如薛定谔的猫悖论。
“在RaQM中，猫不再同时处于活着和死去的状态。”
1,000量子比特上限：对未来的实际影响
超强量子计算机的一个关键前提是，增加量子比特的数量会为解决数学问题增加更多“维度”。这一假设基于希尔伯特空间中无限增加“新数据存储”（维度）的概念，即随着更多量子比特被添加到系统中，存储量也会无限增加。
因此，帕尔默教授的想法将对量子计算机产生重大影响。
如果这是真的，那么量子态中的信息量将随着量子比特的数量线性增长，而不是像之前认为的那样呈指数增长，这从根本上打破了量子计算机的最大前提。
“当纠缠量子比特的数量超过某个临界值时，量子态中的信息量就不足以将哪怕一个比特的信息分配给希尔伯特空间的每个维度。当这种情况发生时，利用整个希尔伯特空间的量子算法将不再比经典算法具有量子优势。”
该论文估计，一旦量子计算机的纠错量子比特数量超过大约几百个，达到 1,000 个，就可能达到这个阈值。
需要注意的是，这远低于破解重要级别加密所需的预期阈值，例如，破解一个 2048 位 RSA 密钥需要 4,099 个量子比特。 Shor的算法量子算法最有可能在实际应用中发挥作用。
如果帕尔默教授的说法正确，这可能意味着，以我们今天对量子计算机的理解，加密技术将永远免受量子计算机的威胁。
由于许多量子计算机原型机正接近这一极限，单独或 通过人脉网络我们可能很快就会知道这个想法是否属实。
“量子力学已经经受住了所有实验挑战，因此，在本文中，我提出了一项实验，如果量子技术路线图可信的话，这项实验可以在几年内完成，用于检验RaQM与量子力学的差异。”
如果这一概念被证实，它可能对量子物理学产生重大影响，远不止限制量子计算机的潜力。即便量子计算机的实际应用比之前预期的要有限，这一点本身也可能使其变得非常重要。
“如果量子计算机不仅能提供实验来寻找量子力学的后继理论，更重要的是能提供实验来寻找综合量子物理和引力物理的理论，那么对于多年来在量子计算领域投入的所有工作来说，这无疑是一个非常好的结果。”
战略投资要点：管理量子风险
这一新概念远未得到证实，实际上它与物理学家对量子力学的共识截然不同。因此，目前这仅仅是一种非常有趣但未经证实的理论，它只存在于理论数学领域。
然而，量子计算股票的投资者应该关注这一点，因为它提醒我们，量子物理学仍然远未被完全理解，并且在实际应用中既蕴含着令人惊讶的新可能性，也存在局限性。
另一个因素是，如果加密技术能够永久抵御量子计算机的攻击，那么比特币也同样安全，而比特币最近却饱受这种说法的困扰。 很快就会被量子计算的进步“打破”。这也是我们在“后量子时代投资审计：2026 年十大股票“。
因此，权衡这两种风险可能是有意义的：
- 如果量子计算机达到 1,000+ 量子比特的最大阈值，比特币就是安全的，而导致比特币价格下跌的说法也将不复存在。
- 如果帕尔默教授的预测是错误的，量子计算机或许真的会对投资组合中的比特币部分构成威胁，但它们也能够在加密和对物质世界的更深层次理解方面，实现难以想象的计算奇迹。
因此，将量子计算股票和加密货币混合投资组合可能是降低这两种可能性的最佳方法。
对于量子计算投资，您可以咨询 我们关于霍尼韦尔及其量子计算子公司的投资报告， 量子或者我们的文章“5 年 2025 家最佳量子计算公司“。
参考文献：
1蒂姆·帕尔默。 理性量子力学：用量子计算机检验量子理论. PNAS. 123 (12) e2523350123. 2026 年 3 月 16 日。 https://doi.org/10.1073/pnas.2523350123
2蒂姆·帕尔默。 解开量子力学的奥秘：为什么自然界厌恶连续体。 皇家学会会刊。 18，2026。 https://arxiv.org/abs/2602.16382
