Είναι τα Κβαντικά Qubits Υπερτιμημένα; Η Συζήτηση για τη Λογική Φυσική

Οι κβαντικοί υπολογιστές είναι ταυτόχρονα το πιο υποσχόμενο και το πιο συγκεχυμένο τμήμα της καινοτομίας στην πληροφορική. Από τη μία πλευρά, οι κβαντικοί υπολογιστές υπόσχονται να εκτελούν υπολογισμούς που θα ήταν αδύνατοι διαφορετικά, και φαίνεται μερικές φορές να παραβιάζουν κάθε κανόνα και περιορισμό των κανονικών υπολογιστών.

Από την άλλη, είναι εξαιρετικά δύσκολο να κατασκευαστούν και να κλιμακωθεί η υπολογιστική τους ισχύ σε χρήσιμα επίπεδα. Και υπάρχει ακόμη πολύ που δεν καταλαβαίνουμε σχετικά με την κβαντική φυσική, αφήνοντας την έννοια των κβαντικών υπολογιστών ευάλωτη σε απρόσμενες εκπλήξεις. Για παράδειγμα, μια σωστή θεωρία της κβαντικής βαρύτητας παραμένει ακατόρθωτη για δεκαετίες, ενδεχομένως υποδεικνύοντας ένα βαθύ σφάλμα στην κατανόησή μας της κβαντικής μηχανικής.

Αυτή η τελευταία ιδέα για θεμελιώριο περιορισμό από την ίδια την κβαντική φυσική έχει πρόσφατα αναλυθεί περαιτέρω από τον Tim Palmer, ερευνητή του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, γνωστότερο για το έργο του στη θεωρία του χάους και το κλίμα.

Πιστεύει ότι οι θεμελιώδεις μαθηματικές ιδιότητες του κβαντικού χώρου μπορεί να περιορίζουν εγγενώς τις πραγματικές δυνατότητες των κβαντικών υπολογιστών, πολύ περισσότερο από ό,τι θεωρούνταν προηγουμένως.

Δημοσίευσε τη μελέτη του στο καταξιωμένο επιστημονικό περιοδικό PNAS¹, υπό τον τίτλο “Λογική κβαντική μηχανική: Δοκιμή της κβαντικής θεωρίας με κβαντικούς υπολογιστές”.

Κατανόηση του Δέσμευσης: Πώς Λειτουργούν οι Κβαντικοί Υπολογιστές;

Πριν συζητήσουμε την ιδέα του Καθηγητή Palmer, μπορεί να είναι χρήσιμο να κατανοήσουμε τι κάνει τους κβαντικούς υπολογιστές ξεχωριστούς.

Το βασικό μέρος είναι ότι αντί για «διακριτά» bits με τιμές 1 & 0 όπως σε έναν κανονικό υπολογιστή, τα qubits των κβαντικών υπολογιστών εμφανίζουν κβαντική υπερθέση και εμπλοκή.

Με απλοποιημένους όρους, αυτό σημαίνει ότι κάθε qubit μπορεί εγγενώς να αποθηκεύει πιο πολύπλοκες πληροφορίες ταυτόχρονα, καθιστώντας τους υπολογισμούς με σύνθετους μαθηματικούς πίνακες πιο εύκολους.

Έτσι, για ένα σύνθετο σύνολο δεδομένων με πολλές πιθανές τιμές για κάθε σημείο δεδομένων, όπως οι τιμές σπιν του ηλεκτρονίων ή των ατόμων σε ένα τσιπ ή ένα ηλεκτρόδιο μπαταρίας, οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να διαχειριστούν την αυξανόμενη πολυπλοκότητα, με κάθε προστιθέμενο qubit να αυξάνει εκθετικά τη χωρητικότητα.

Αντίθετα, ένας κανονικός υπολογιστής προσθέτει μόνο μία νέα δυνατότητα τη φορά, ένα νέο bit τη φορά, έτσι ένας υπολογισμός που γίνεται εκθετικά πιο πολύπλοκος κάθε φορά που προστίθεται ένα νέο σημείο δεδομένων γίνεται γρήγορα ακατανόητος, με την ταχύτατα αυξανόμενη πολυπλοκότητα να υπερβαίνει τη χωρητικότητα ακόμη και του καλύτερου κανονικού υπερυπολογιστή.

Τουλάχιστον αυτή είναι η θεωρία, υποστηριζόμενη από τα κυρίαρχα concepts του πώς λειτουργεί η κλασική κβαντική φυσική. Αλλά ο καθηγητής Palmer υποστηρίζει ότι αυτό δεν ισχύει.

Κβαντική Μηχανική vs. Λογική Κβαντική Φυσική (RaQM)

Τι είναι ο Χώρος Hilbert; Το Πλαίσιο της Κβαντικής Ισχύος

Οι «κυρίαρχες» έννοιες της κβαντικής φυσικής γενικά ομαδοποιούνται υπό τον όρο «κβαντική μηχανική» (QM) και περιγράφουν τα σύνθετα, συχνά αντισυμβατικά φαινόμενα που συμβαίνουν στην κβαντική κλίμακα.

Ένα βασικό στοιχείο σχετικό με τους κβαντικούς υπολογιστές είναι η ιδέα του χώρου Hilbert. Αυτή η έννοια επεκτείνει τον γνωστό 2Δ ή 3Δ χώρο σε οποιονδήποτε αριθμό διαστάσεων και δημιουργεί το μαθηματικό πλαίσιο πάνω στο οποίο βασίζεται η πλειονότητα της κβαντικής φυσικής.

“Ο χώρος Hilbert είναι μια μαθηματική έννοια στη γραμμική γεωμετρία που ορίζει έναν άπειρο‑διαστατικό χώρο. Με άλλα λόγια, παίρνει γεωμετρικές έννοιες που περιορίζονται στη διαχείριση δισδιάστατων και τρισδιάστατων χώρων και τις επεκτείνει ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν με άπειρο αριθμό διαστάσεων.”

Επειδή είναι ένα τόσο θεμελιώδες εργαλείο της κβαντικής φυσικής, σπάνια αμφισβητείται. Και είναι σίγουρα μια «αληθινή» ιδέα γενικά, καθώς καθιστά δυνατές τις περισσότερες προβλέψεις της κβαντικής φυσικής που έχουν επιβεβαιωθεί πειραματικά.

“Οι χώροι Hilbert είναι κρίσιμοι σε πεδία όπως η κβαντική μηχανική, όπου παρέχουν το μαθηματικό πλαίσιο για την κατανόηση της συμπεριφοράς των σωματιδίων σε μικροσκοπικές κλίμακες. Αυτό περιλαμβάνει εφαρμογές στην επίλυση σύνθετων εξισώσεων όπως η εξίσωση του Schrödinger, η οποία περιγράφει πώς εξελίσσονται τα κβαντικά συστήματα με την πάροδο του χρόνου.”

Στην κλασική ερμηνεία της, ο αριθμός των διαστάσεων σε έναν χώρο Hilbert αυξάνεται εκθετικά με τον αριθμό των qubits που χρησιμοποιεί ένας κβαντικός υπολογιστής. Αυτή η ερμηνεία εξαρτάται πλήρως από τη φύση του συνεχούς του χώρου Hilbert, που είναι η ιδέα που ο Pr Palmer αμφισβητεί.

Λογική Κβαντική Φυσική: Αμφισβήτηση του Συνεχούς

Η θεωρία που δημοσιεύτηκε από τον φυσικό του Οξφόρδης αμφισβητεί το ότι ο χώρος Hilbert λειτουργεί πραγματικά με αυτόν τον τρόπο, και επισημαίνει την αδυναμία προσέγγισης της κβαντικής βαρύτητας ως ένδειξη ότι αυτό μπορεί να ισχύει. Ονομάζει τη θεωρία του «λογική κβαντική μηχανική» (RaQM).

“Παρουσιάζουμε μια θεωρία της κβαντικής φυσικής βασισμένη στην ιδέα ότι η συνεχής φύση του χώρου καταστάσεων της κβαντικής μηχανικής προσεγγίζει κάτι εγγενώς διακριτό, και υποστηρίζουμε ότι ο λόγος για αυτή τη διακριτότητα είναι η βαρύτητα.”

Η ιδέα είναι ότι ο χώρος Hilbert είναι πράγματι κοκκάλιος, αλλά με εξαιρετικά μικρό χώρο, καθώς η βαρύτητα είναι τόσο αδύναμη σε σύγκριση με άλλες θεμελιώδεις φυσικές δυνάμεις. Ανέπτυξε περαιτέρω αυτές τις ιδέες σε ένα συνοδευτικό επιστημονικό άρθρο² με τίτλο «Επίλυση των Μυστηρίων της Κβαντικής Μηχανικής: Γιατί η Φύση Αποσυρτάται από το Συνεχές».
Χωρίς να εισερχόμαστε στις μαθηματικές λεπτομέρειες, θεωρείται ότι η κβαντική κατάσταση ορίζεται μόνο σε σχέση με ορισμένα «λογικά» παρατηρήσιμα. Αυτό οδηγεί σε μια ελαφρώς διαφορετική κατανόηση των μιγαδικών αριθμών όπως ο φανταστικός αριθμός √(-1) ή τα λεγόμενα τετραδικά, που επιτρέπει μια ρεαλιστική ερμηνεία της κβαντικής κατάστασης στο RaQM, σε σύγκριση με το QM.
Ή όπως λέει ο Pr Palmer, η θεωρία του αφαιρεί μερικά από τα διάσημα παράδοξα της κβαντικής φυσικής, όπως η γάτα του Σρέντινγκερ.

“Στο RaQM, οι γάτες δεν είναι πλέον ταυτόχρονα ζωντανές και νεκρές.”

Το Όριο των 1.000 Qubit: Πρακτικές Επιπτώσεις για το Μέλλον

Ένα ουσιώδες μέρος της υπόθεσης των υπερ-ισχυρών κβαντικών υπολογιστών είναι ότι η προσθήκη περισσότερων qubits προσθέτει περισσότερες «διαστάσεις» για την εργασία σε ένα μαθηματικό πρόβλημα. Αυτή η υπόθεση βασίζεται στην ιδέα μιας άπειρης «προμήθειας νέας αποθήκευσης δεδομένων» (διαστάσεων) από τον χώρο Hilbert καθώς προστίθενται περισσότερα qubits στο σύστημα.
Η ιδέα του Pr Palmer θα είχε επομένως σοβαρές επιπτώσεις για τους κβαντικούς υπολογιστές.
Αν αυτό είναι αληθές, το περιεχόμενο πληροφορίας στην κβαντική κατάσταση αυξάνεται γραμμικά με τον αριθμό των qubits, και όχι εκθετικά όπως θεωρούνταν προηγουμένως, ουσιαστικά σπάζοντας την κύρια υπόθεση των κβαντικών υπολογιστών.

“Πάνω από έναν κρίσιμο αριθμό εμπλεγμένων qubits, απλώς δεν υπάρχει αρκετή πληροφορία στην κβαντική κατάσταση για να διατεθεί ακόμη και ένα bit πληροφορίας σε κάθε διάσταση του χώρου Hilbert. Όταν συμβαίνει αυτό, οι κβαντικοί αλγόριθμοι που χρησιμοποιούν ολόκληρο τον χώρο Hilbert θα σταματήσουν να έχουν κβαντικό πλεονέκτημα έναντι των κλασικών αλγορίθμων.”

Το άρθρο εκτιμά ότι αυτό το όριο θα μπορούσε να επιτευχθεί όταν οι κβαντικοί υπολογιστές ξεπεράσουν περίπου μερικές εκατοντάδες έως 1.000 qubits με διόρθωση σφαλμάτων.
Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτό είναι πολύ κάτω από το αναμενόμενο όριο που απαιτείται για την παραβίαση σημαντικών επιπέδων κρυπτογράφησης, με, για παράδειγμα, 4.099 qubits να απαιτούνται για την παραβίαση ενός κλειδιού RSA 2048-bit χρησιμοποιώντας αλγόριθμο του Shor, τον κβαντικό αλγόριθμο που είναι πιο πιθανό να είναι χρήσιμος για πρακτικούς σκοπούς.
Αν ο Pr. Palmer έχει δίκιο, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει ότι η κρυπτογράφηση θα παραμείνει για πάντα ασφαλής από τους κβαντικούς υπολογιστές όπως τους καταλαβαίνουμε σήμερα.
Καθώς πολλά πρωτότυπα κβαντικών υπολογιστών πλησιάζουν αυτό το όριο, μόνοι τους ή μέσω δικτύωσης, πιθανότατα σύντομα θα γνωρίζουμε αν αυτή η ιδέα είναι αληθινή.

“‘Η QM έχει αντιμετωπίσει όλες τις πειραματικές προκλήσεις που της έχουν επιβληθεί και έτσι, στο άρθρο, προτείνω ένα πείραμα που θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί σε λίγα χρόνια – αν κάποιος πιστεύει στους χάρτες πορείας της κβαντικής τεχνολογίας – για τη δοκιμή του RaQM έναντι της QM.’”

Η έννοια θα μπορούσε επίσης να έχει σημαντικές συνέπειες για την κβαντική φυσική, εάν αποδειχθεί αληθής, πολύ πέρα από τον περιορισμό του δυναμικού των κβαντικών υπολογιστών. Αυτό από μόνο του θα μπορούσε να κάνει τους κβαντικούς υπολογιστές πολύ σημαντικούς, ακόμη και αν οι πρακτικές τους εφαρμογές είναι πιο περιορισμένες από ό,τι ελπίζονταν προηγουμένως.

“Αν οι κβαντικοί υπολογιστές παρέχουν τα πειράματα όχι μόνο για να βρουν μια θεωρία διάδοχο της κβαντικής μηχανικής, αλλά πιο σημαντικά για να βρουν τη θεωρία που συνθέτει την κβαντική και τη βαρυτική φυσική, αυτό θα ήταν σίγουρα ένα εξαιρετικά καλό αποτέλεσμα για όλη τη δουλειά που έχει γίνει στην κβαντική υπολογιστική όλα αυτά τα χρόνια.”

Στρατηγικά Συμπεράσματα Επένδυσης: Διαχείριση του Κβαντικού Κινδύνου

Αυτή η νέα έννοια είναι μακριά από το να αποδειχθεί, και στην πραγματικότητα αποτελεί μια ριζική απόκλιση από τη συναίνεση των φυσικών σχετικά με την κβαντική μηχανική. Έτσι, προς το παρόν, είναι απλώς μια πολύ ενδιαφέρουσα, αλλά αδικήρη θεωρία που υπάρχει μόνο στη θεωρητική μαθηματική.
Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη από τους επενδυτές σε μετοχές κβαντικής υπολογιστικής, καθώς μας υπενθυμίζει ότι η κβαντική φυσική εξακολουθεί να μην είναι πλήρως κατανοητή και διαθέτει δυναμικό τόσο για εκπληκτικές νέες δυνατότητες όσο και για περιορισμούς στις πρακτικές της εφαρμογές.
Ένα άλλο στοιχείο είναι ότι εάν η κρυπτογράφηση είναι μόνιμα ασφαλής από τους κβαντικούς υπολογιστές, το ίδιο ισχύει και για το Bitcoin, το οποίο πρόσφατα υπέστη από την αφήγηση του να «σπάσει» σύντομα από την πρόοδο στην κβαντική υπολογιστική, ένα θέμα που καλύψαμε επίσης στο «Ο Έλεγχος Επένδυσης Μετά την Κβαντική Εποχή: Τα 10 Καλύτερα Μετοχές για το 2026».
Έτσι, θα μπορούσε να έχει νόημα να εξισορροπηθούν και οι δύο κίνδυνοι μεταξύ τους:

• Εάν οι κβαντικοί υπολογιστές φτάσουν ένα μέγιστο όριο των 1.000+ qubits, το Bitcoin είναι ασφαλές, και η αφήγηση που έσυρε την τιμή του Bitcoin προς τα κάτω εξαφανίζεται.
• Εάν ο Pr Palmer κάνει λάθος, οι κβαντικοί υπολογιστές ενδέχεται πράγματι να απειλήσουν το τμήμα Bitcoin ενός χαρτοφυλακίου, αλλά θα είναι επίσης σε θέση να εκτελέσουν ένα δύσκολο να φανταστεί κανείς θαυματουργό υπολογισμό τόσο στην κρυπτογράφηση όσο και σε μια βαθύτερη κατανόηση του υλικού κόσμου.

Έτσι, ένα χαρτοφυλάκιο που συνδυάζει μετοχές κβαντικής υπολογιστικής και κρυπτονομίσματα πιθανότατα θα μετριάσει καλύτερα και τις δύο πιθανότητες.
Για επένδυση στην κβαντική υπολογιστική, μπορείτε να συμβουλευτείτε την επενδυτική μας αναφορά για την Honeywell και την θυγατρική της στην κβαντική υπολογιστική, Quantinuum, ή το άρθρο «5 Καλύτερες Εταιρείες Κβαντικής Υπολογιστικής του 2025».

Αναφορές:

<sup>1. Tim Palmer. Λογική κβαντική μηχανική: Δοκιμή της κβαντικής θεωρίας με κβαντικούς υπολογιστές. PNAS. 123 (12) e2523350123. 16 Μαρτίου 2026. https://doi.org/10.1073/pnas.2523350123
2. Tim Palmer. Επίλυση των Μυστηρίων της Κβαντικής Μηχανικής: Γιατί η Φύση Αποσυρτάται από το Συνεχές. Proceedings of the Royal Society. 18 Φεβρουαρίου 2026. https://arxiv.org/abs/2602.16382</sup>