Гравитация кажется простой: держит нас на земле и заставляет планеты кружить. Но если бы она была классической, то есть описывалась бы уравнениями Эйнштейна как искривление пространства-времени, а всё вещество — квантовыми законами Стандартной модели, то обычный квантовый бит (кубит) при падении решал бы нерешаемые задачи. Оказывается, гравитация так влияет на кубит, что его путь превращается в вычисление. Это похоже на шарик, который катится по рельефу лабиринта и сам находит кратчайший путь — и этим путём оказывается ответ. Такие задачи, например, идеальная упаковка чемодана, не по зубам даже суперкомпьютерам.
Но есть фундаментальный принцип: ничто физическое не может вычислять быстрее обычного компьютера. Если бы гравитация была классической, падающий кубит нарушал бы этот запрет. Раз в реальности чуда нет, гравитация обязана быть квантовой. Так не физика, а теория вычислений требует квантовой гравитации — неожиданный поворот. Над этим бились Хокинг, Пенроуз и Уилер: без квантовой гравитации не понять чёрные дыры и рождение Вселенной.
как её написали авторы, на английском arXiv:2606.14806
Assuming the gravitational field is classical and that it couples to quantum fields via the semiclassical Einstein field equations, we show that the weak-field dynamics of a massive and non-relativistic qubit can in principle be used to solve an $$\mathsf{NP}$$-complete problem in polynomial time. We attribute this vast computational power to the non-linear dynamics afforded by the semiclassical Einstein field equations. Consequently, the above two assumptions entail a violation of the Physical Extended Church--Turing Thesis, which we regard as evidence for the quantization of gravity.
Кубит — квантовый бит, который может быть 0 и 1 сразу. Однако в этом сценарии одного квантового ускорения недостаточно — требуется хитрая гравитация.