В авторитетном научном журнале PNAS вышла статья, автор которой утверждает: законы физики имеют встроенный «лимит», который никогда не позволит квантовым компьютерам вырасти настолько, чтобы взломать современные системы шифрования.
В профильных изданиях уже заявляют об обнаружении фундаментального предела квантовых вычислений. Но физики-теоретики смотрят на это с изрядной долей иронии.
Разбираемся, действительно ли у квантовых процессоров есть жесткий потолок, или перед нами просто красивая, но оторванная от реальности математическая фантазия.
Главная ИТ-страшилка последних лет — это грядущий «квантовый апокалипсис». В основе безопасности почти всего интернета (от банковских транзакций до мессенджеров) лежит алгоритм шифрования RSA. Обычному компьютеру потребуются миллионы лет, чтобы подобрать к нему ключ. Но квантовый компьютер, работающий по алгоритму Питера Шора, способен сделать это за считанные часы.
Для запуска алгоритма Шора и взлома ключа RSA-2048 требуется огромная вычислительная мощь — тысячи идеальных, полностью запутанных кубитов (квантовых битов). И хотя пока инженеры строят машины с высоким уровнем шума, считается, что создание идеального квантового компьютера — лишь вопрос времени и инженерных усилий.
Однако новая статья ставит этот постулат под сомнение.
В марте 2026 года в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) вышла работа физика из Оксфордского университета Тима Палмера.
Палмер — фигура колоритная. Большую часть карьеры он посвятил метеорологии, динамике климата и теории хаоса (и даже получил за это престижные награды). Но в последние годы ученый активно взялся за переосмысление фундаментальных основ квантовой механики. В своей новой работе он предлагает концепцию под названием «Рациональная квантовая механика» (Rational Quantum Mechanics, RaQM).
Суть идеи проще всего объяснить через аналогию с цифровыми изображениями. Стандартная квантовая механика описывает состояния системы в так называемом гильбертовом пространстве. В классической теории оно непрерывно — как векторная графика: вы можете бесконечно приближать кривую, и она всегда останется идеально гладкой. С добавлением каждого нового кубита размерность этого пространства растет экспоненциально.
Палмер же заявляет, что природа «не терпит непрерывности». Опираясь на идеи дискретности физики (и связывая это с эффектами гравитации), он предполагает, что гильбертово пространство на самом деле имеет «предел разрешения». Оно похоже на растровую картинку, состоящую из пикселей.
Пока кубитов мало, вы не замечаете пикселизации. Но когда кубитов становится много, математика сталкивается с суровой физикой. Количество информации, которое могут физически нести кубиты, растет линейно, а количество измерений для их полного запутывания — экспоненциально. В какой-то момент системе просто перестает хватать «пикселей» (битов информации), чтобы заполнить всё пространство.
По расчетам Палмера, этот потолок составляет от 200 до 400 кубитов для современных технологий и абсолютно точно никогда не превысит 1000 кубитов. Дальше система просто не сможет поддерживать экспоненциальное квантовое преимущество. Следовательно, квантовый компьютер никогда не взломает шифрование RSA-2048.
В сообществах кибербезопасности даже начались разговоры: а нужно ли нам тогда вообще тратить миллиарды на сложный переход на новые постквантовые алгоритмы шифрования (PQC), если законы физики сами защитят наши пароли?
Ответ физиков и экспертов по квантовой криптографии прост: да, нужно.
Если изучить оригинальную статью и комментарии ведущих специалистов, картина выглядит куда менее однозначной. В своем блоге Скотт Ааронсон — один из самых авторитетных мировых экспертов по теории квантовой сложности — прокомментировал идею Палмера с нескрываемой иронией:
«Этот «фундаментальный предел» сработает только в том случае, если теория Палмера окажется правдой и полностью заменит квантовую механику. Если это так, то это станет величайшей революцией в физике за столетие, и неработающие квантовые компьютеры будут наименьшей из новостей. Я готов поставить крупную сумму денег на то, что этого не произойдет».
Вот три причины, почему панику отменять рано:
- Никаких доказательств. Стандартная квантовая механика (с ее «бесконечным» непрерывным пространством) успешно проходила абсолютно все экспериментальные проверки на протяжении ста лет. Теория Палмера RaQM пока существует исключительно на бумаге. Сам автор честно признает, что для малого числа кубитов его теория и стандартная квантовая механика экспериментально неразличимы.
- Спорный фундамент. Выводы Палмера во многом строятся на гипотезах гравитационного коллапса квантовых состояний (вроде модели Диоши — Пенроуза). Проблема в том, что простейшие версии этих моделей уже были опровергнуты в лабораторных условиях, а оставшиеся сильно ограничены.
- Алгоритмы становятся умнее. Даже если абсолютный предел Палмера в 1000 идеальных кубитов существует, инженеры могут его обойти. Разработчики постоянно совершенствуют алгоритмы коррекции ошибок (например, используя qLDPC-коды), что неуклонно снижает требования к «железу». Разрыв между гипотетическим «потолком Палмера» и реальными требованиями для взлома сокращается с каждым годом.
Работа Палмера — это попытка накинуть математическую узду на бесконечность квантового мира. Самое приятное в этой гипотезе то, что она фальсифицируема: по словам самого автора, современные квантовые компьютеры смогут подтвердить или опровергнуть предсказанный им «потолок» уже в ближайшие пять лет.
Если физик из Оксфорда прав, мы станем свидетелями крушения столетней парадигмы квантовой механики, а Нобелевский комитет будет вынужден в спешке выписывать ему премию. Но пока природа не спешит перестраиваться под новую теорию, так что лучше не откладывайте смену паролей и продолжайте внедрять постквантовое шифрование.
Читайте также: Забытая квантовая теория 100-летней давности может отменить «кота Шрёдингера»
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.
