Η Google ανακοίνωσε ένα σημαντικό ορόσημο στην κβαντική τεχνολογία με την παρουσίαση του τσιπ Willow. Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, το νέο αυτό τσιπ κατάφερε να μειώσει τα σφάλματα κατά περίπου 40 φορές κατά την προετοιμασία των ειδικών κβαντικών καταστάσεων που απαιτούνται για πολύπλοκους υπολογισμούς. Η εξέλιξη αυτή αγγίζει άμεσα την ασφάλεια του δικτύου Bitcoin, καθώς αντιμετωπίζει ένα από τα πιο δαπανηρά εμπόδια για τη δημιουργία υπολογιστών ικανών να παραβιάσουν την υπάρχουσα κρυπτογράφηση.

Η απειλή για το Bitcoin και ο αλγόριθμος του Shor

Η ασφάλεια των πορτοφολιών Bitcoin βασίζεται στο ζεύγος ιδιωτικού και δημόσιου κλειδιού. Ενώ οι σημερινοί υπολογιστές αδυνατούν να αποκωδικοποιήσουν ένα ιδιωτικό κλειδί από το δημόσιο, ένας ισχυρός κβαντικός υπολογιστής που χρησιμοποιεί τον αλγόριθμο του Shor θα μπορούσε θεωρητικά να το επιτύχει. Η πρόοδος της Google εστιάζει στην προετοιμασία των υπολογισμών, ένα στάδιο που συχνά παραβλέπεται αλλά καταναλώνει τεράστια επεξεργαστική ισχύ.

Ιδιαίτερη ανησυχία προκαλεί η ευπάθεια των παλαιότερων νομισμάτων. Σε αντίθεση με τις σύγχρονες μεθόδους που αποκρύπτουν το δημόσιο κλειδί, τα Bitcoin που εξορύχθηκαν στα πρώτα χρόνια του δικτύου έχουν τα κλειδιά τους εκτεθειμένα στο blockchain. Η πρόσφατη κινητικότητα σε αδρανή πορτοφόλια από το 2010 και το 2011 ενδέχεται να αποτελεί αμυντική κίνηση των κατόχων απέναντι σε μελλοντικές κβαντικές επιθέσεις.

Η μέθοδος της «καλλιέργειας» και τα λογικά qubits

Το κύριο πρόβλημα της κβαντικής υπολογιστικής παραμένει η ευθραυστότητα των qubits, τα οποία επηρεάζονται από εξωτερικούς παράγοντες όπως η θερμότητα και οι κραδασμοί. Η λύση της Google περιλαμβάνει τη δημιουργία «λογικών qubits» μέσω της ομαδοποίησης φυσικών qubits για τη διόρθωση σφαλμάτων. Αυτά απαιτούν τις λεγόμενες «magic states» (μαγικές καταστάσεις), οι οποίες καταναλώνονται συνεχώς κατά τη διάρκεια των διεργασιών.

Με τη μέθοδο της «καλλιέργειας» (cultivation), το τσιπ Willow:

  • Ξεκινά από μια βασική κβαντική κατάσταση.
  • Ελέγχει για σφάλματα και απορρίπτει τις προβληματικές προσπάθειες.
  • Επιτυγχάνει πιστότητα 99,99% στις καταστάσεις που εγκρίνονται.
  • Διατηρεί περίπου 8 στις 100 προσπάθειες ως «καθαρές» καταστάσεις.

Παρόλο που η τεχνολογία βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο και δεν λειτουργεί ακόμα σε πραγματικό χρόνο, η μείωση του απαιτούμενου υλικού φέρνει την κβαντική υπεροχή ένα βήμα πιο κοντά στην παραβίαση των πρωτοκόλλων κρυπτογράφησης του Bitcoin και του Ethereum.