Terobosan Komputasi Kuantum oleh Google
Google baru-baru ini mengumumkan terobosan signifikan dalam bidang komputasi kuantum, dengan teknik baru yang berhasil mengurangi tingkat kesalahan hingga 40 kali lipat. Kemajuan ini muncul di tengah peringatan dari para peneliti bahwa komputer kuantum di masa depan dapat mengancam kriptografi yang melindungi Bitcoin dan aset digital lainnya.
Teknik Magic State Cultivation
Google Quantum AI mengungkapkan pada hari Kamis bahwa tim peneliti mereka telah berhasil mendemonstrasikan teknik yang dikenal sebagai “magic state cultivation” pada prosesor kuantum Willow milik perusahaan. Teknik ini mengatasi tantangan lama dalam pengembangan komputer kuantum berskala besar yang mampu memperbaiki kesalahan. Penelitian ini, yang dipublikasikan dalam jurnal ilmiah Science, menunjukkan pengurangan kesalahan yang signifikan, mencapai 40 kali lipat dibandingkan dengan keadaan kuantum yang tidak menjalani proses tersebut.
Para peneliti juga berhasil menghasilkan T-states dengan fidelitas logis yang mencapai rekor 99,99%, menunjukkan tingkat akurasi yang sangat tinggi dalam komponen penting dari komputasi kuantum. Magic states adalah sumber daya kuantum khusus yang diperlukan untuk melakukan operasi tertentu yang krusial dalam komputasi kuantum. Memproduksi magic states secara andal telah menjadi tantangan besar, dengan beberapa perkiraan menunjukkan bahwa hingga 95% kapasitas komputer kuantum dapat didedikasikan untuk produksinya.
Metode dan Tantangan yang Dihadapi
Teknik yang diperkenalkan oleh Google mengatasi tantangan ini dengan memperkenalkan keadaan kuantum yang bising ke dalam area kecil dari prosesor dan menggunakan pengukuran terkoordinasi untuk mendeteksi kesalahan serta menghilangkan upaya yang cacat. Selain itu, para peneliti juga mendemonstrasikan metode untuk mentransfer keadaan kuantum yang telah dimurnikan antara berbagai arsitektur koreksi kesalahan, yang merupakan kemampuan penting untuk meningkatkan sistem kuantum.
Meskipun Google mengakui bahwa masih ada tantangan teknis yang signifikan, perusahaan ini menggambarkan temuan ini sebagai langkah penting menuju pembangunan komputer kuantum yang berguna dan tahan kesalahan, yang mampu menyelesaikan masalah di luar jangkauan mesin konvensional. Terobosan ini menambah kekhawatiran yang berkembang mengenai kerentanan keamanan kriptografi Bitcoin terhadap komputasi kuantum, yang dikenal sebagai “Q-Day”.
Risiko terhadap Kriptografi Bitcoin
Pada bulan Maret, para peneliti Google menerbitkan analisis terpisah yang menunjukkan bahwa meretas kriptografi kurva elips yang mendasari tanda tangan digital Bitcoin dapat memerlukan kurang dari 500.000 qubit fisik, jauh lebih sedikit dibandingkan dengan beberapa perkiraan sebelumnya. Penelitian tersebut juga menguraikan skenario teoretis di mana komputer kuantum yang cukup maju dapat memperoleh kunci pribadi Bitcoin dari kunci publik yang terekspos dalam waktu sekitar sembilan menit, memungkinkan penyerang untuk mencegat transaksi sebelum konfirmasi.
Diperkirakan sekitar 6,9 juta BTC dapat terpapar melalui kunci yang diungkapkan secara publik, termasuk format dompet yang lebih lama dan alamat yang telah digunakan kembali. Namun, saat ini tidak ada komputer kuantum yang mampu melakukan serangan semacam itu. Penelitian terbaru tentang magic state dari Google tidak menunjukkan kemampuan untuk meretas kriptografi Bitcoin, tetapi mengatasi salah satu hambatan teknis untuk mengembangkan mesin yang mungkin akhirnya dapat melakukannya.
Peringatan dari Fidelity dan Coinbase
Pada bulan September, Fidelity Digital Assets memperingatkan bahwa komputer kuantum yang cukup kuat pada akhirnya dapat memperoleh kunci pribadi dari kunci publik Bitcoin yang terekspos. Perusahaan tersebut juga memeriksa sistem tanda tangan yang tahan kuantum, termasuk pendekatan yang diusulkan yang disebut SHRINCS, sambil menyoroti komplikasi yang ditimbulkan oleh tanda tangan yang lebih besar yang dapat mengurangi throughput transaksi Bitcoin dan meningkatkan biaya.
Hanya minggu ini, bursa crypto Coinbase menerbitkan penilaian rinci yang menguraikan tantangan transisi Bitcoin ke kriptografi yang tahan kuantum. Bursa tersebut, yang mengklaim mengamankan sekitar 15% dari pasokan Bitcoin, menekankan bahwa mengganti algoritma tanda tangan yang ada hanya akan menjadi salah satu bagian dari solusi. Pengembang juga harus mempertimbangkan sistem kustodi institusional, kapasitas blockchain yang terbatas, kompatibilitas dengan dompet yang ada, dan dana yang disimpan di alamat yang tidak aktif.
Coinbase menunjuk pada proposal, termasuk BIP-360, sebagai fondasi potensial untuk memperkenalkan perlindungan kriptografi yang lebih adaptif. Pertanyaan yang sangat sulit juga muncul terkait dengan Bitcoin yang disimpan di dompet yang pemiliknya telah kehilangan kunci pribadi mereka atau tidak dapat memigrasikan dana mereka ke standar keamanan baru. Kepemilikan semacam itu dapat tetap terpapar bahkan setelah jaringan mengadopsi perlindungan yang tahan kuantum.
Persiapan untuk Masa Depan
Google secara terpisah menargetkan tahun 2029 untuk memigrasikan sistemnya menuju kriptografi pasca-kuantum, menekankan pentingnya persiapan yang lebih luas di industri. Untuk Bitcoin, tantangannya bukanlah kegagalan keamanan yang segera, tetapi proses panjang yang mungkin diperlukan untuk mengoordinasikan peningkatan di seluruh jaringan terdesentralisasi—sebelum komputer kuantum menjadi cukup kuat untuk mengancam perlindungan yang ada. Coinbase, yang mengklaim mengamankan sekitar 12% dari semua Bitcoin, telah menguraikan hambatan teknis dan operasional yang harus dihadapi Bitcoin.
