Quelle puissance de calcul rentre dans un centimètre cube?

Cette question fait suite à la question sur les algorithmes d'ADN posée par Aadita Mehra .

Dans ses commentaires, Joe Fitzsimmons a déclaré, en partie:

[L] e rayon du système doit évoluer proportionnellement à la masse pour éviter cela. La puissance de calcul évolue au plus linéairement dans la masse. Ainsi, votre quantité exponentielle de machines a un rayon exponentiel. Comme vous ne pouvez pas signaler plus vite que la lumière, un signal d'un côté à l'autre prend un temps exponentiellement long pour atteindre l'autre côté, et donc si toutes les machines contribuent à la réponse, il est impossible de résoudre le problème en moins que l'exponentielle temps.

Ma question comporte deux parties.

(1) Quelle est la / les meilleure (s) manière (s) de formaliser un énoncé du type "La puissance de calcul évolue au plus linéairement dans la masse"? Cette déclaration n'est-elle vraiment pas sujette à débat?

(2) Supposons que l'énoncé soit vrai. Même ainsi, la nature aurait-elle déjà pu effectuer une quantité exponentielle de prétraitement que nous pourrions utiliser, par exemple la création par l'évolution de systèmes de vision par le biais de la "randomisation par force brute".

J'ai entendu et lu un bon nombre de réponses douces (pseudoscientifiques) à des questions de ce type, et je serais reconnaissant pour toutes les réponses ici, mais je suis le plus intéressé par la façon dont (1) et (2) peuvent être refondus dans la rigueur TCS.

La déclaration que j'ai faite n'était pas particulièrement bien écrite. Je faisais allusion à une combinaison du théorème de Margolus-Levitin (qui donne le temps minimum pour se déplacer entre deux états orthogonaux, et donc une limite inférieure sur le temps requis pour réaliser une porte) et le rayon de Schwarzschild (qui donne le rayon minimum de un système d'énergie fixe avant qu'il ne forme un trou noir). La combinaison de ces deux conduit à une limite supérieure sur le nombre de portes qui peuvent être effectuées dans une région fixe de l'espace-temps. Vous pouvez considérer cela comme le nombre maximum de portes par unité de temps pouvant être effectuées.

$10^{51}$$10^{31}$