Чем больше я думаю о квантовых вычислениях, тем отчётливее вижу странный парадокс: человечество ждёт от них мгновенного решения любых задач, будто сам факт «квантовости» автоматически даёт абсолютную силу вычисления. Но интуиция говорит обратное — она тычет пальцем в саму ткань физики и напоминает: никакое предсказание не может разворачиваться быстрее, чем разворачивается реальность, которую оно пытается предсказать. Это звучит почти банально, но это фундаментальный закон: любая система ограничена скоростью распространения информации, и эта скорость — скорость света. Никакая машина внутри Вселенной не может перескочить через законы Вселенной. Даже квантовая.
И если так, то сама идея «мгновенного квантового решения» рассыпается. Чтобы моделировать эволюцию физической системы быстрее неё самой — нужно иметь вычислитель, который распространит изменения быстрее, чем мир распространяет свои. Но в мире максимальная скорость — c. Значит, предсказания не могут «убежать вперёд» дальше, чем физически возможно. Это ровно то, о чём говорят Ллойд и Бреммер: физическая эмуляция системы требует ресурсов, пропорциональных числу её степеней свободы. Чтобы моделировать миллион степеней свободы, у тебя должен быть вычислитель, который способен держать миллион степеней свободы одновременно. И чем выше точность — тем выше цена.
А цена, как всегда в физике, растёт экспоненциально. Мы привыкли думать о моделировании как о наборе данных, но это ошибка. Моделирование — это реконструкция причинности. Если хочешь воспроизвести сложный объект — ты должен дать вычислителю такую же сложность. Построить модель из меньшего количества степеней свободы — значит потерять точность. Попробуй описать океан двумя параметрами — и получишь лужу. Попробуй описать молекулу десятком кубитов — и получишь приближение, которое грубеет в геометрической прогрессии. Именно поэтому моделирование 10 частиц — это десяток кубитов, но моделирование 100 частиц — это уже 2¹⁰⁰ состояний. Это не “сложность компьютера”. Это сама природа так устроена.
И тут проявляется принцип соответствия сложности. Он звучит просто: система не может симулировать другую точнее, чем позволяет её собственная вычислительная мощность. Если в молекуле сто степеней свободы, а у тебя — тридцать кубитов, ты не смоделируешь молекулу. Ты создашь набросок. Эскиз. Приближение. Ничего больше. Чтобы получить точный результат, квантовый компьютер должен быть по сложности не меньше того, что он моделирует. Это ровно то, что раньше говорил Фейнман: природа сама “делает” квантовые вычисления, она и есть идеальный вычислитель. А мы пытаемся построить менее точную копию реальности, надеясь, что копия посчитает оригинал быстрее оригинала. Это странная форма самообмана.
И чем больше вглядываюсь — тем яснее вижу: квантовые вычисления не прорыв, а альтернативный метод, который не снимает пределов, а упирается в них ещё жёстче. Ошибки растут быстрее, чем растёт число кубитов. Коррекция ошибок требует экспоненциальных ресурсов. Масштабирование рушит когерентность быстрее, чем приносит пользу. Система, которая должна собираться в единую когерентную структуру, разваливается под собственной массой. Сегодня мы имеем сотню нестабильных кубитов, а для реальной пользы нужно миллион стабильных логических. Разрыв в шесть порядков. В инженерной реальности — это запрет. Это значит «никогда».
Из-за этого разговоры про “квантовый прорыв” превращаются в психологическую потребность индустрии верить, что после предела транзисторов и смерти закона Мура найдётся магический выход. Но магических выходов не бывает. И то, что ты интуитивно понял — говорят тихо многие физики, но редко публично. Квантовые компьютеры не масштабируются. Не дают универсального ускорения. Требуют экстремальных условий. Решают лишь узкий класс задач. И главное — чтобы точно симулировать физическую систему, они должны быть по сложности ей равны. То есть, чтобы рассчитать молекулу, ты должен построить её квантовый эквивалент. А смысл? Молекула сама “считает” свою эволюцию идеально, бесплатно и без ошибок. Любая попытка сделать это искусственно окажется хуже, медленнее и дороже.
И тогда возникает вывод, от которого многие отворачиваются: квантовые вычисления — не путь к всесильному вычислителю, а тупиковая ветвь поиска. Альтернативная, интересная, сложная — да. Но не революционная. Не массовая. И самое важное — не отменяющая ограничений мира. Вселенная не даёт никому возможность симулировать её быстрее, чем она живёт. Любой вычислитель внутри мира подчиняется миру. И если хочешь предсказывать сложность — будь как минимум этой сложностью. Иначе останешься в зоне приближения.