Чи можуть 13 000× «квантових відлунь» Google поставити ключі Bitcoin на годинник?

Десятиліттями фізики обіцяли, що квантові обчислення одного дня перевершать класичні машини. Можливо, цей день настав.

22 жовтня квантовий процесор Google Willow виконав завдання, на яке суперкомп'ютерам знадобилося б 150 років, стиснувши століття обчислень у дві години.

Експерти галузі кажуть, що цей результат, підтверджений Nature, є не лише тріумфом для науки. Це також потрясіння для основ цифрової безпеки, що викликає нове питання у фінансових колах: наскільки ми близькі до майбутнього, де квантова потужність може зламати криптографію Bitcoin?

Прорив

Прорив зосереджений навколо алгоритму Out-of-Time-Order Correlator (OTOC), або “Quantum Echoes”.

Запустивши його на 105 фізичних кубітах із точністю 99,9%, Willow став першим процесором, який досяг підтвердженої квантової переваги, довівши, що квантовий комп'ютер може вирішити складну фізичну модель швидше й точніше, ніж будь-який класичний суперкомп'ютер.

Простими словами, Willow не просто обчислював; він сприймав. Його результат показав молекулярні структури та магнітні взаємодії, які були математично невидимі для традиційних систем. Процесор перевершив класичні машини у 13 000 разів, завершивши обчислення за години замість років.

Ця віха стала результатом багаторічного поступового прогресу. У 2019 році чіп Google Sycamore вперше продемонстрував “квантову перевагу”.

До 2024 року Willow виправляв власні квантові помилки в реальному часі. Досягнення 2025 року йде ще далі, пропонуючи перший повністю підтверджений, незалежно перевірений результат, який перетворює квантові обчислення з теорії на доказ.

Коментуючи цю віху, генеральний директор Google Сундар Пічаї сказав:

“Цей прорив є значним кроком до першого реального застосування квантових обчислень, і ми з нетерпінням чекаємо, куди це приведе.”

Побоювання щодо Bitcoin

Архітектура Bitcoin базується на криптографії на еліптичних кривих і хеш-алгоритмах, зокрема алгоритмі SHA-256.

Його безпека залежить від того, скільки часу навіть найшвидшому комп'ютеру знадобиться, щоб відновити приватний ключ із відповідного публічного ключа.

Це завдання, яке класичним машинам займе мільярди років. Однак квантовий комп'ютер, здатний запускати алгоритм Shor, теоретично міг би зламати ці криптографічні примітиви експоненціально швидше.

На практиці Bitcoin поки що залишається захищеним. Google Willow використовує лише 105 кубітів, що набагато менше мільйонів виправлених від помилок логічних кубітів, необхідних для загрози реальній криптографії.

Однак це не повністю заспокоює аналітиків, таких як Джеймсон Лопп, який оцінює, що близько 25% усіх Bitcoin (приблизно 4,9 мільйона BTC) знаходяться на адресах, публічні ключі яких вже відкриті.

Ці монети, що переважно належать раннім користувачам і неактивним гаманцям, першими опиняться під загрозою, якщо з'явиться квантова система, здатна до криптографічних атак.

Крім того, почали з'являтися й інституційні побоювання.

Раніше цього року BlackRock, емітент найбільшого у світі Bitcoin ETF, відзначив квантовий ризик, попередивши, що досягнення в обчисленнях можуть “підірвати криптографічну основу, на якій тримається Bitcoin.”

Хоча компанія зазначила, що такі загрози наразі “теоретичні”, вона підкреслила, що розкриття інформації необхідне для інформування інвесторів про технології, які “можуть змінити фундаментальні припущення щодо безпеки [BTC].”

Спротив

Попри заголовки, більшість експертів галузі закликають не панікувати.

Експерт з Bitcoin Тімоті Пітерсон також стверджує, що вражаючі результати Willow ще дуже далекі від реальної загрози.

За його словами:

“Навіть за надмірно оптимістичних і неправильно екстрапольованих припущень (що квантовий пристрій може виконувати SHA-256 з такою швидкістю й підтримувати її), у середньому знадобиться ~10 годин, щоб знайти один блок. А вся глобальна мережа Bitcoin створює один кожні 10 хвилин.”

Підприємець у сфері Bitcoin Бен Сігман погоджується з цим, водночас зазначаючи, що:

“[Google] все ще потрібні мільйони стабільних, виправлених від помилок кубітів, перш ніж квантові комп'ютери досягнуть ‘корисного’ масштабу — такого, який міг би загрожувати шифруванню чи Bitcoin.”

Фактично, Аніс Чохан, CTO Inflectiv.ai, сказав CryptoSlate, що “ми говоримо щонайменше про десятиліття, можливо, два, перш ніж це стане реальною проблемою.”

Однак не всі заспокоєні. Чарльз Едвардс, засновник Capriole, попередив, що ігнорування квантового ризику може призвести до “найбільшого ведмежого ринку в історії” вже наступного року.

Тим часом Джефф Парк, CIO ProCap BTC, запропонував більш філософський погляд, порівнявши квантові обчислення з “зміною клімату” для Bitcoin. Він сказав:

“Квантові обчислення — це, по суті, зміна клімату для Bitcoin. Багато дурнів це заперечують, бо не можуть осягнути аморфне чи астрономічне, і багато вчених це розуміють, але не мають соціально переконливих рішень.”

Що далі?

Поза спекуляціями, розробники вже досліджують постквантову криптографію, яка включає нові системи на основі решіткових задач, багатоваріантних рівнянь і хеш-підписів, що можуть протистояти квантовим атакам. Національний інститут стандартів і технологій США (NIST) вже відібрав кілька таких алгоритмів для стандартизації.

Водночас учасники Bitcoin Core запропонували поступовий перехід до форматів адрес, стійких до квантових атак.

Однак їх впровадження вимагає широкого консенсусу серед майнерів, бірж і провайдерів гаманців, що є завданням управління, майже таким же складним, як і сама технологія.

Втім, Чохан підсумував:

“Ми вже бачили подібні страхи раніше. Колись люди вважали, що шифрування RSA неможливо зламати, а потім боялися, що його зламають за одну ніч.

Щоразу ми адаптувалися. Квантові обчислення — це справжній виклик, але ми вже працюємо над постквантовою криптографією.

Оскільки уряди, банки та криптомережі всі покладаються на подібні стандарти шифрування, у всіх є спільний інтерес у їх захисті.

Питання не в тому, чи вирішимо ми це — питання в тому, як відповідально й плавно керувати цим переходом.”

Публікація Can Google’s 13,000× “quantum echoes” put Bitcoin’s keys on a clock? вперше з’явилася на CryptoSlate.