Некоторые ключевые проблемы в области разработки квантовой теории гравитации:

• Несовместимость квантовой механики и общей теории относительности. 14 Эти две теории опираются на разные наборы принципов: квантовая механика описывает временную эволюцию физических систем на фоне внешнего пространства-времени, а в общей теории относительности пространство и время являются динамическими переменными, зависящими от характеристик находящихся в них физических объектов. 14
• Необходимость квантования геометрии пространства-времени. 1 При переходе к квантовой гравитации нужно заменить системы на квантовые, при этом возникает особая связь, которая требует квантования геометрии самого пространственно-временного континуума, но понять физический смысл этого процесса пока не удалось. 3
• Технические трудности при квантовании классической теории гравитации. 1 Квантовая гравитация оказывается неперенормируемой теорией вследствие того, что гравитационная постоянная является размерной величиной. 14
• Недоступность прямых экспериментов. 14 Гравитационные взаимодействия настолько слабы на квантовом уровне, что их эффекты практически невозможно измерить с существующими технологиями. 5

Несмотря на активные исследования, теория квантовой гравитации пока не построена. 1