在科技界引发轩然大波的牛津大学教授蒂姆·帕尔默,向大家抛出了一个令人震惊的观点:传统量子力学中的数学基础,可能和真实世界的运行方式并不吻合。这位荣休教授在顶级刊物《美国国家科学院院刊》上发表的论文《Rational quantum mechanics: Testing quantum theory with quantum computers》,被视作对量子力学的一次大胆修正。尽管量子力学是经历过无数次实验验证的理论支柱,几乎撑起了所有现代科技的根基,但帕尔默的方案还是引起了广泛关注。他提出了“理性量子力学”的概念,核心在于把量子理论赖以生存的希尔伯特空间进行离散化改造。不同于传统的连续态设定,帕尔默认为这种数学上的理想化并不真实存在。他直接引用了数学家大卫·希尔伯特的名言,“无限,包括无穷小,在现实中无处可寻”,以此来支持自己的论点。基于这种想法,帕尔默主张自然界不喜欢连续统的概念,量子态的信息含量实际上只随量子比特数量呈线性增长。一旦纠缠的量子比特数量超过临界值(大概在200到1000个之间),系统中的信息量就无法支撑整个希尔伯特空间的运作。值得注意的是,目前广泛估计要破解2048位RSA加密所需要的量子比特数量约为4099个,这显然远超了帕尔默所说的上限。这意味着如果他的理论正确,量子计算机可能在破解密码之前就先“封顶”了。这场争论其实早已存在几十年了。物理学家罗伯特·阿利基早在2000年就对量子容错计算的数学假设提出了批评。他把量子计算比作一种基于炒作和缺乏严肃批评的后现代科学。法国物理学家米歇尔·迪亚科诺夫在2020年的著作中更是直言不讳地表示制造可扩展量子计算机就像建造只有一个原子厚度的墙。这种对工程可行性的质疑正好呼应了帕尔默对理论根基的质疑。图灵奖得主莱昂尼德·列文也指出量子方程需要在极高精度下才能成立,这与帕尔默对连续统的怀疑逻辑相通。诺贝尔物理学奖得主赛尔日·阿罗什也曾经提出过类似的疑问。尽管质疑之声不断,主流科学界还是保持着乐观的态度。谷歌、IBM、微软这些科技巨头在硬件上的投入以及纠错码的实验进展让许多人认为量子计算不会被原则性禁止。帕尔默的理论带有高度的推测性,他并非以量子物理学家闻名,而是混沌理论和气候科学领域的专家。他在论文中提出了一个实验方案:用肖尔算法作为探针来检验量子优势是否在某个节点消失。不过这一验证可能要等到未来几年硬件进步之后才能进行。RSA加密系统是否面临量子威胁这一问题仍然悬而未决。但无论帕尔默的理论最终如何被验证,它都迫使科学家重新审视那套支撑量子计算机的数学工具是否真的无懈可击。