IBM在量子计算领域的突破
IBM最近在量子计算领域取得的突破，使得加密货币界面临更大的安全隐患——一台能够破解比特币加密的计算机。IBM的研究人员在本月早些时候发布的一份报告中，宣布他们成功创建了一个120量子比特的纠缠量子态，这是迄今为止最重要且最稳定的实验成果。
实验成果与技术细节
该实验的详细信息在题为《大猫：120量子比特及其更远的纠缠》的论文中进行了描述，展示了所有量子比特之间的真正多方纠缠，这是实现容错量子计算机的关键一步。研究人员表示：“我们希望在量子计算机上创建一个大型纠缠资源状态，使用一种噪声被抑制的电路。”
他们采用了图论、稳定器组和电路反计算等技术来实现这一目标。此报告发布之际，各大科技公司在开发实用量子计算机方面迅速取得进展并展开激烈竞争。IBM的突破超越了谷歌量子人工智能，后者的105量子比特Willow芯片上周运行的物理算法速度超过了任何经典计算机的模拟能力。
GHZ态的应用与重要性
在这项研究中，IBM团队使用了一类被称为Greenberger–Horne–Zeilinger的量子态，通常被称为“猫态”，这是源于薛定谔著名的思想实验。GHZ态是一个系统，其中每个量子比特同时处于全为零和全为一的叠加状态。如果一个量子比特发生变化，其他量子比特也会随之变化，这在经典物理中是不可能的。
研究人员指出：“除了它们的实际应用，GHZ态在各种量子平台（如离子、超导体、中性原子和光子）中历史上一直被用作基准。”
他们表示：“这是因为这些状态对实验中的缺陷极为敏感——实际上，它们可以用于在海森堡极限下实现量子传感。”为了达到120量子比特，IBM的研究人员使用了超导电路和一种自适应编译器，将操作映射到芯片中噪声最小的区域。
保真度与实验验证
结果的质量通过保真度进行测量，保真度是衡量生成状态与理想数学状态接近程度的指标。保真度为1.0意味着完美控制；0.5是确认完全量子纠缠的阈值。IBM的120量子比特GHZ态得分为0.56，足以证明每个量子比特仍然是一个单一、相干系统的一部分。
直接验证这样的结果在计算上是不可能的——测试120个量子比特的所有配置所需的时间将超过宇宙的年龄。相反，IBM依赖于两种统计捷径：奇偶振荡测试，跟踪集体干涉模式，以及直接保真度估计，随机抽样状态可测属性的子集，称为稳定器。
量子计算对比特币的威胁
尽管距离真正的密码学威胁仍然很远，IBM的突破使实验又向危及660万个比特币（价值约7672.8亿美元）迈进了一步，量子计算研究小组Project 11警告称这些比特币面临量子攻击的风险。
Project 11创始人亚历克斯·普鲁登（Alex Pruden）在接受Decrypt采访时表示：“这是比特币最大的争议之一：如何处理中本聪的比特币。”
他补充道：“你无法移动它们，而中本聪显然已经消失。那么这些比特币会怎样？这是供应量的一个重要部分。你是销毁它，重新分配它，还是让量子计算机获取它？这就是唯一的选择。”
一旦比特币地址暴露其公钥，理论上，足够强大的量子计算机可以重建该公钥并在确认之前夺取资金。虽然IBM的120量子比特系统本身没有能力做到这一点，但它展示了朝着这一规模的进展。
未来展望
随着IBM计划在2030年前实现容错系统，而谷歌和Quantinuum也在追求类似目标，数字资产面临量子威胁的时间表正变得越来越现实。
