量子计算探测普朗克尺度:500逻辑qubits或可突破经典理论极限

2026.04.13 20:39
广义相对论与量子力学在普朗克尺度存在矛盾。研究显示,若量子计算机运算速率超经典极限(每普朗克体积时间1次操作),即可检验该矛盾。500逻辑qubits足够挑战实验室理论,1600逻辑qubits受限于宇宙尺度成本。商业量子计算机计划或超此限,有望测试量子引力僵局。

2026年4月7日,Boaz Katz与Shlomi Kotler在arXiv预印本平台发表题为《用量子计算探测普朗克尺度》的论文。他们的研究指出,广义相对论与量子力学在普朗克尺度下存在根本的不兼容性——若量子计算机的运算速率能突破经典极限(即每普朗克体积每单位时间完成一次操作,约为2^491 m⁻³s⁻¹),就能直接检验这一理论矛盾。

论文还量化了逻辑qubit数量与挑战经典物理框架之间的关联:仅需500个逻辑qubit,就能排除那些受限于实验室条件的理论;而若考虑可观测宇宙尺度下的运算与通信成本,这一数量的上限则为1600个逻辑qubit。值得关注的是,当前商业量子计算机的发展计划已预计能突破这一阈值,这或将为量子引力研究的僵局提供关键的实验测试依据。

论文链接:https://arxiv.org/abs/2604.06322

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