Är kvantumbitar överskattade? Den rationella fysikdebatten

Kvantdatorer är både den mest lovande och den mest förvirrande delen av innovation inom databehandling. Å ena sidan lovar kvantdatorer att utföra beräkningar som annars skulle vara helt omöjliga, och de verkar ibland bryta varje regel och begränsning för vanliga datorer.

Å andra sidan är de extremt svåra att bygga och att skala upp deras beräkningskraft till användbara nivåer. Dessutom finns det fortfarande mycket vi inte förstår om kvantfysik, vilket gör konceptet kvantdatorer sårbart för oväntade överraskningar. Till exempel har en korrekt teori om kvantgravitation förblivit undflyende i årtionden, vilket potentiellt pekar på ett djupt fel i vår förståelse av kvantmekanik.

Denna sista idé om en grundläggande begränsning från själva kvantfysiken har nyligen utvecklats vidare av Tim Palmer, en forskare vid University of Oxford, mest känd för sitt arbete med kaosteori och klimat.

Han tror att grundläggande matematiska egenskaper hos kvantutrymmet kan begränsa de faktiska kapaciteterna hos kvantdatorer avsevärt mer än tidigare antagit.

Han publicerade sin studie i den prestigefyllda vetenskapliga tidskriften PNAS¹, under titeln “Rationell kvantmekanik: Testa kvantteori med kvantdatorer”.

Förstå hypen: Hur fungerar kvantdatorer?

Den viktigaste delen är att istället för ”diskreta” bitar med värdena 1 & 0 som en vanlig dator, visar kvantdatorns qubitar kvantsuperposition och intrassling.

I förenklade termer betyder detta att varje qubit kan lagra mer komplex information samtidigt, vilket gör beräkningar med komplexa matematiska matriser enklare.

Så för en komplex datamängd med många möjliga värden för varje datapunkt, såsom spinnvärdena för elektroner eller atomer i ett chip eller en batterielektrod, kan kvantdatorer hantera den växande komplexiteten, där varje tillagd qubit exponentiellt ökar kapaciteten.

I kontrast lägger en vanlig dator bara till en ny kapacitet åt gången, en ny bit åt gången, så en beräkning som blir exponentiellt mer komplex varje gång en ny datapunkt läggs till blir snabbt ohanterlig, där den snabbt växande komplexiteten överväldigar kapaciteten även hos den bästa vanliga superdatorn.

Åtminstone är det teorin, stödd av mainstream-koncept om hur klassisk kvantfysik fungerar. Men Prof. Palmer hävdar att detta inte är fallet.

Kvantmekanik vs. Rationell kvantfysik (RaQM)

Vad är Hilbertrum? Ramverket för kvantkraft

De ”mainstream”-koncepten inom kvantfysik grupperas vanligtvis under termen ”kvantmekanik” (QM) och beskriver de komplexa, ofta kontraintuitiva fenomen som uppstår på kvantskalan.

En nyckelelement relevant för kvantdatorer är idén om Hilbertrum. Detta koncept utvidgar det bekanta 2D- eller 3D-rymmet till ett godtyckligt antal dimensioner och skapar det matematiska ramverket som majoriteten av kvantfysiken är byggd på.

“Hilbertrum är ett matematiskt koncept inom linjär geometri som definierar ett oändligt-dimensionellt rum. Med andra ord tar det geometriska koncept som är begränsade till två- och tredimensionella rum och utvidgar dem så att de kan användas med ett oändligt antal dimensioner.”

Eftersom det är ett så grundläggande verktyg inom kvantfysik, ifrågasätts det sällan. Och det är utan tvekan en ”sann” idé i allmänhet, eftersom den möjliggjorde de flesta förutsägelserna inom kvantfysik som har bekräftats experimentellt.

“Hilbertrum är avgörande inom områden som kvantmekanik, där de tillhandahåller det matematiska ramverket för att förstå partiklarnas beteende på mikroskopiska skalor. Detta inkluderar tillämpningar vid lösning av komplexa ekvationer som Schrödingers ekvation, som beskriver hur kvantsystem utvecklas över tid.”

I dess klassiska tolkning växer antalet dimensioner i ett Hilbertrum exponentiellt med antalet qubitar som används av en kvantdator. Denna tolkning beror helt på den kontinuerliga naturen hos Hilbertrum, vilket är den idé som Prof. Palmer utmanar.

Rationell kvantfysik: Utmanar kontinuiteten

Den teori som publicerats av Oxford-fysikern utmanar att Hilbertrum verkligen fungerar på det sättet, och pekar på den undflyende naturen hos kvantgravitation som en indikation på att detta kan vara fallet. Han kallar sin teori ”rationell kvantmekanik” (RaQM).

“Vi introducerar en teori om kvantfysik baserad på idén att den kontinuerliga naturen hos kvantmekanikens tillståndsrum approximera något som är inneboende diskret, och argumenterar för att orsaken till sådan diskretisering är gravitation.”

Idén är att Hilbertrum faktiskt är granulerat, men med extremt liten skala, eftersom gravitation är så svag jämfört med andra grundläggande fysiska krafter. Han utvecklade dessa idéer vidare i ett medföljande vetenskapligt papper² med titeln “Lösa mysterierna i kvantmekanik: Varför naturen avskyr en kontinuitet”.

Utan att gå in på de matematiska detaljerna anses kvanttillståndet endast vara definierat i förhållande till vissa ”rationella” observabler. Detta leder till en något annorlunda förståelse av komplexa tal som den imaginära siffran √(-1) eller de så kallade kvaternionerna, vilket möjliggör en realistisk tolkning av kvanttillståndet i RaQM, jämfört med QM.

Eller som Prof. Palmer uttrycker det, tar hans teori bort några av kvantfysikens berömda paradoxar, som Schrödingers katt.

“I RaQM är katter inte längre samtidigt levande och döda.”

1 000‑qubit‑taket: Praktiska implikationer för framtiden

En väsentlig del av premissen för ultramäktiga kvantdatorer är att tillägg av fler qubitar ger fler ”dimensioner” att arbeta med på ett matematiskt problem. Detta antagande baseras på idén om ett oändligt ”utbud av ny datalagring” (dimensioner) från Hilbertrum när fler qubitar läggs till systemet.

Prof. Palmers idé skulle därför ha allvarliga implikationer för kvantdatorer.

Om detta är sant, växer informationsinnehållet i kvanttillståndet linjärt med antalet qubitar, och inte exponentiellt som tidigare antagit, vilket i praktiken bryter den största premissen för kvantdatorer.

“Över ett kritiskt antal intrasslade qubitar finns helt enkelt inte tillräckligt med information i kvanttillståndet för att tilldela ens en bit information till varje dimension av Hilbertrum. När detta inträffar kommer kvantalgoritmer som utnyttjar hela Hilbertrum att förlora sin kvantfördel jämfört med klassiska algoritmer.”

Papperet uppskattar att denna tröskel kan nås när kvantdatorer överstiger ungefär några hundra upp till 1 000 felkorrigerade qubitar.

Det bör noteras att detta är långt under den förväntade tröskeln som krävs för att bryta viktiga nivåer av kryptering, med exempelvis 4 099 qubitar som behövs för att bryta en 2048-bitars RSA-nyckel med Shors algoritm, den kvantalgoritm som mest sannolikt är användbar för praktiska ändamål.

Om Prof. Palmer har rätt kan detta innebära att kryptering för alltid förblir säker från kvantdatorer som vi förstår dem idag.

Eftersom många kvantdatorprototyper närmar sig denna gräns, antingen ensamma eller genom nätverk, kommer vi troligen snart att veta om denna idé är sann.

‘QM har klarat alla experimentella utmaningar som kastats mot den och så föreslår jag i papperet ett experiment som skulle kunna utföras om några år – om man tror på kvantteknikens färdplaner – för att testa RaQM mot QM.’

Konceptet kan också få stora konsekvenser för kvantfysik, om det bevisas sant, långt bortom att begränsa kvantdatorers potential. Detta i sig kan göra kvantdatorer mycket viktiga, även om deras praktiska tillämpningar är mer begränsade än tidigare hoppats.

“Om kvantdatorer möjliggör experiment som inte bara hittar en efterföljande teori till kvantmekanik, utan viktigare, hittar teorin som syntetiserar kvant- och gravitationsfysik, skulle det utan tvekan vara ett extraordinärt bra resultat för allt arbete som har lagts ner på kvantdatorer genom åren.”

Strategiska investeringsinsikter: Hantera kvantrisk

Detta nya koncept är långt ifrån bevisat och är faktiskt ett radikalt avsteg från fysikernas konsensus om kvantmekanik. Således är det för närvarande bara en mycket intressant, men oprövad teori som endast existerar inom teoretisk matematik.

Det bör dock uppmärksammas av investerare i kvantdatoraktier, eftersom det påminner oss om att kvantfysik fortfarande är långt ifrån fullt förstådd och har potential både för överraskande nya möjligheter och begränsningar i dess praktiska tillämpningar.

En annan faktor är att om kryptering är permanent säker från kvantdatorer, är även Bitcoin det, vilket nyligen drabbats av narrativet om att snart ”brytas” av framsteg inom kvantdatorer, ett ämne vi också behandlade i ”Post‑kvant‑investeringsrevisionen: Topp 10‑aktier för 2026”.

So det kan vara meningsfullt att balansera båda riskerna mot varandra:

• Om kvantdatorer når ett maximalt tak på 1 000+ qubitar, är Bitcoin säkert, och narrativet som pressade Bitcoinpriset nedåt försvinner.
• Om Prof. Palmer har fel, kan kvantdatorer faktiskt hota Bitcoin‑delen av en portfölj, men de kommer också kunna utföra en svår‑föreställningsbar beräkningsmirakel både i kryptering och i en djupare förståelse av den materiella världen.

Så en portfölj som blandar kvantdatoraktier och kryptovalutor kommer sannolikt att bäst mildra båda eventualiteterna.

För investering i kvantdatorer kan du konsultera vår investeringsrapport om Honeywell och dess kvantdatorsubdivision, Quantinuum, eller vår artikel ”5 bästa kvantdatorföretagen 2025”.

Referenser:

<sup>1. Tim Palmer. Rationell kvantmekanik: Testa kvantteori med kvantdatorer. PNAS. 123 (12) e2523350123. 16 mars 2026. https://doi.org/10.1073/pnas.2523350123
2. Tim Palmer. Lösa mysterierna i kvantmekanik: Varför naturen avskyr en kontinuitet.Proceedings of the Royal Society. 18 februari 2026. https://arxiv.org/abs/2602.16382</sup>