Google’s Gennembrud i Kvantecomputing
Google har annonceret et betydeligt gennembrud inden for kvantecomputing, hvor de har demonstreret en teknik, der reducerer fejl med en faktor på 40, hvilket kan gøre kraftfulde kvantecomputere mere praktiske. Fremskridtet kommer, mens forskere i stigende grad advarer om, at fremtidige kvantemaskiner kan underminere den kryptografi, der sikrer Bitcoin og andre digitale aktiver.
Magic State Cultivation
Google Quantum AI meddelte torsdag, at forskere med succes har demonstreret en teknik kaldet “magic state cultivation” på virksomhedens Willow kvanteprocessor. Denne teknik overvinder en langvarig hindring for udviklingen af store, fejlkorregerede kvantecomputere. Forskningen, offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science, opnåede en 40-dobling reduktion i fejl sammenlignet med kvantetilstande, der ikke havde gennemgået processen.
Forskere producerede også såkaldte T-tilstande med en rekordlogisk troværdighed på 99,99%, hvilket demonstrerer en usædvanligt høj nøjagtighed i en kritisk komponent af kvanteberegning. Magic states er specialiserede kvante-ressourcer, der er nødvendige for at udføre visse operationer, som er essentielle for generel kvantecomputing. At producere dem pålideligt har været en stor ingeniørmæssig udfordring, med nogle estimater, der antyder, at så meget som 95% af en kvantecomputers kapacitet kunne være dedikeret til deres produktion.
Tekniske Udfordringer og Fremtidige Bekymringer
Googles teknik adresserer denne flaskehals ved at introducere en støjende kvantetilstand i et lille område af en processor og bruge koordinerede målinger til at opdage fejl og eliminere fejlagtige forsøg. Forskerne demonstrerede også en metode til at overføre rensede kvantetilstande mellem forskellige fejlkorrektionsarkitekturer, en vigtig kapabilitet for at skalere kvantesystemer.
Selvom Google anerkendte, at der stadig er betydelige tekniske udfordringer, beskrev virksomheden resultaterne som et afgørende skridt mod at bygge nyttige, fejltolerante kvantecomputere, der er i stand til at løse problemer, som ligger uden for rækkevidden af konventionelle maskiner.
“Gennembruddet tilføjer voksende bekymringer om den fremtidige sårbarhed af Bitcoins kryptografiske sikkerhed over for kvantecomputing, en forventet milepæl kendt som ‘Q-Day’.”
I marts offentliggjorde Google-forskere en separat analyse, der antydede, at det at bryde den elliptiske kurvekryptografi, der ligger til grund for Bitcoins digitale signaturer, kunne kræve færre end 500.000 fysiske qubits, cirka 20 gange færre end nogle tidligere estimater. Den forskning skitserede også et teoretisk scenarie, hvor tilstrækkeligt avancerede kvantecomputere kunne udlede en Bitcoin privat nøgle fra en eksponeret offentlig nøgle på cirka ni minutter, hvilket potentielt ville give angribere mulighed for at opsnappe transaktioner før bekræftelse.
Fremtidige Udfordringer for Bitcoin
Forskere estimerede, at cirka 6,9 millioner BTC kunne være udsat gennem offentligt afslørede nøgler, herunder ældre tegnebogsformater og adresser, der er blevet genbrugt. Dog findes der i øjeblikket ingen kvantecomputer, der er i stand til at udføre sådanne angreb. Googles seneste forskning om magic states demonstrerer ikke evnen til at bryde Bitcoins kryptografi, men den adresserer en af de tekniske hindringer for at udvikle maskiner, der måske i sidste ende kan gøre det.
I september advarede Fidelity Digital Assets om, at tilstrækkeligt kraftfulde kvantecomputere i sidste ende kunne udlede private nøgler fra eksponerede Bitcoin offentlige nøgler. Firmaet undersøgte kvante-modstandsdygtige signatursystemer, herunder en foreslået tilgang kaldet SHRINCS, mens de fremhævede de komplikationer, der opstår ved større signaturer, som kunne reducere Bitcoins transaktionsgennemstrømning og øge gebyrerne.
Bare i denne uge offentliggjorde kryptobørsen Coinbase en detaljeret vurdering, der skitserede udfordringerne ved at overføre Bitcoin til kvante-modstandsdygtig kryptografi. Børsen, der siger, at den beskytter cirka 15% af Bitcoins udbud, understregede, at udskiftning af eksisterende signaturalgoritmer kun ville være en del af løsningen.
Koordinering af Opgraderinger
Udviklere skal også overveje institutionelle opbevaringssystemer, begrænset blockchain-kapacitet, kompatibilitet med eksisterende tegnebøger og midler, der holdes i inaktive adresser. Coinbase pegede på forslag, herunder BIP-360, som potentielle fundamenter for at introducere mere tilpassede kryptografiske beskyttelser.
Et særligt vanskeligt spørgsmål vedrører Bitcoin, der holdes i tegnebøger, hvis ejere har mistet deres private nøgler eller på anden måde ikke er i stand til at migrere deres midler til nye sikkerhedsstandarder. Sådanne beholdninger kunne forblive udsatte, selv efter at netværket vedtager kvante-modstandsdygtige beskyttelser.
Google har separat sat 2029 som mål for at migrere sine egne systemer mod post-kvante kryptografi, hvilket understreger den bredere industris forberedelser. For Bitcoin er udfordringen ikke en umiddelbar sikkerhedsfejl, men den potentielt langvarige proces med at koordinere opgraderinger på tværs af et decentraliseret netværk—før kvantecomputere bliver kraftfulde nok til at true dens eksisterende beskyttelser.
