Квантовый прорыв IBM и угроза криптовалютам
Недавний квантовый прорыв IBM приблизил мир криптовалют к его потенциальному кошмарному сценарию — появлению компьютера, способного взломать шифрование Bitcoin. В отчете, опубликованном ранее в этом месяце, исследователи IBM сообщили о создании запутанного квантового состояния на 120 кубитах — самого значительного и стабильного на сегодняшний день.
Эксперимент и его значение
Эксперимент, описанный в статье под названием «Большие коты: запутанность на 120 кубитах и далее», демонстрирует истинную многопартидную запутанность среди всех кубитов — ключевой шаг к созданию устойчивых к ошибкам квантовых компьютеров, которые однажды смогут запускать алгоритмы, достаточно мощные для взлома современной криптографии.
«Мы стремимся создать большой запутанный ресурс на квантовом компьютере, используя схему, шум которой подавлен», — написали исследователи.
Отчет появляется на фоне быстрого прогресса и растущей конкуренции среди крупных технологических компаний в разработке практических квантовых компьютеров. Прорыв IBM превосходит достижения Google Quantum AI, чья 105-кубитная чип Willow на прошлой неделе выполнила физический алгоритм быстрее, чем любой классический компьютер мог бы смоделировать.
Состояния Гринбергера-Хорна-Цейлингера
В исследовании команда IBM использовала класс квантовых состояний, известных как состояния Гринбергера-Хорна-Цейлингера, часто называемые «котами» в честь знаменитого мысленного эксперимента Шрёдингера. Состояние GHZ — это система, в которой каждый кубит существует в суперпозиции всех нулей и всех единиц одновременно. Если один кубит изменяется, изменяются все — что невозможно в классической физике.
«Помимо их практической полезности, состояния GHZ исторически использовались в качестве эталона на различных квантовых платформах, таких как ионы, сверхпроводники, нейтральные атомы и фотоны», — отметили исследователи.
Технологические достижения
Чтобы достичь 120 кубитов, исследователи IBM использовали сверхпроводящие схемы и адаптивный компилятор, который сопоставлял операции с наименее шумными регионами чипа. Они также применили процесс, называемый временным декомпьютированием, временно разъединяя кубиты, которые завершили свою роль, позволяя им находиться в стабильном состоянии перед повторным соединением позже.
Качество результата измерялось с помощью фиделити, показателя того, насколько близко полученное состояние приближается к идеальному математическому состоянию. Фиделити 1.0 означал бы идеальный контроль; 0.5 — это порог, который подтверждает полную квантовую запутанность. Состояние GHZ на 120 кубитах IBM получило 0.56, что достаточно, чтобы доказать, что каждый кубит остался частью единой, когерентной системы.
Криптографическая угроза
Хотя до реальной криптографической угрозы еще далеко, прорыв IBM приближает эксперименты на шаг ближе к угрозе для 6.6 миллиона BTC — стоимостью около 767.28 миллиардов долларов — которые группа исследований квантовых вычислений Project 11 предупредила о том, что они уязвимы для квантовой атаки.
«Это одна из самых больших противоречий Bitcoin: что делать с монетами Сатоши? Вы не можете их переместить, и, предположительно, Сатоши ушел», — сказал основатель Project 11 Алекс Пруден в интервью Decrypt.
Как только адрес Bitcoin раскрывает свой открытый ключ, достаточно мощный квантовый компьютер теоретически мог бы восстановить его и захватить средства до подтверждения. Хотя система IBM на 120 кубитах сама по себе не обладает такой мощностью, она демонстрирует прогресс к этому масштабу.
Будущее квантовых угроз
С IBM, нацеленной на создание устойчивых к ошибкам систем к 2030 году, и Google и Quantinuum, преследующими аналогичные цели, временные рамки для квантовой угрозы цифровым активам становятся все более реальными.
