Ang Quantum Processor ng Google at ang Banta sa Bitcoin
Ang pinakabagong quantum processor ng Google ay nakamit ang isang bagay na hinahangad ng mga physicist sa loob ng mga dekada: isang napatunayang pagpapabilis kumpara sa pinakamahusay na supercomputers sa mundo. Ipinapakita nito na ang inaasahang banta laban sa Bitcoin ay tila mas malaki kaysa dati.
Pag-aaral at Resulta
Sa isang pag-aaral na inilathala sa Nature noong Miyerkules, ang 105-qubit Willow chip ng kumpanya ay nagpapatakbo ng isang physics algorithm nang mas mabilis kaysa sa anumang klasikal na makina na maaring magsimulate—isang unang napatunayang bentahe ng quantum na nakamit gamit ang tunay na hardware. Ang mga resulta na sinuri ng mga eksperto ay masikip, ngunit may malaking kahulugan.
Kinukumpirma nito na ang mga quantum processor ay papalapit na sa pagiging maaasahan na kinakailangan para sa praktikal na paggamit—at kasama nito, ang posibilidad na balang araw, maaari nilang masira ang encryption na nagpoprotekta sa Bitcoin at iba pang digital na assets. Bagaman ang banta ay nananatiling malayo, ang bawat napatunayang pagtalon sa pagganap ng quantum ay nagdadala ng “quantum threat” timeline na mas malapit sa pokus para sa mga crypto builders at mamumuhunan.
Quantum Echoes Algorithm
Ayon sa ulat, ang Quantum Echoes algorithm ng Google ay tumakbo ng humigit-kumulang 13,000 beses na mas mabilis sa Willow kaysa sa mga klasikal na simulation, na nakatapos ng isang gawain sa kaunting higit sa dalawang oras na karaniwang tumatagal ng humigit-kumulang 3.2 taon sa Frontier—isa sa pinakamabilis na publicly benchmarked supercomputers sa mundo.
“Ang resulta ay napatutunayan, na nangangahulugang ang kinalabasan nito ay maaaring ulitin ng iba pang quantum computers o makumpirma ng mga eksperimento,” isinulat ni Google CEO Sundar Pichai sa X.
Eksperimento at Quantum Behavior
Sinubukan ng mga mananaliksik ang Willow sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng isang serye ng mga eksperimento sa time-reversal at pagmamasid kung paano kumakalat at muling nakatuon ang quantum information sa mga qubits ng chip. Una nilang pinatakbo ang sistema pasulong sa pamamagitan ng isang set ng mga quantum operations, pagkatapos ay ginambala ang isang qubit gamit ang isang kontroladong signal, at sa wakas ay binaligtad ang pagkakasunod-sunod upang matukoy kung ang impormasyon ay “echo” pabalik.
Ang echo na iyon ay lumitaw bilang nakabubuong interference, kung saan ang mga quantum waves ay nagpatibay sa isa’t isa sa halip na magcancel out—isang malinaw na senyales ng quantum behavior. Ang mga circuit na kasangkot ay masyadong kumplikado para sa mga klasikal na computer na eksaktong magsimulate.
Pag-unlad ng Quantum Computing
Inilabas noong Disyembre 2024, ang Willow ay ang pinakabagong superconducting quantum processor ng Google, na itinayo upang ipakita ang mas matatag, napatunayang quantum behavior kaysa sa mga naunang bersyon nito. Ito ay sumusunod sa 2019 Sycamore experiment, na nagpakita na ang isang quantum processor ay maaaring lumampas sa mga klasikal na supercomputers ngunit hindi maaasahang maulit.
Pinapaliit ng Willow ang agwat na iyon: ang pinabuting error correction nito ay nagpapanatili ng coherence ng mga qubits nang mas matagal, na nagpapahintulot sa mga eksperimento na maaaring ulitin at mapatunayan sa loob ng parehong device.
Hinaharap ng Quantum Computing at Cryptography
Bagaman ang trabaho ay nananatiling nasa antas ng pananaliksik, ipinapakita nito na ang quantum interference ay maaaring magpatuloy sa mga sistemang masyadong kumplikado para sa klasikal na simulation—isang nasusukat na pag-unlad sa matagal nang pagsisikap na gawing reproducible at praktikal ang quantum computing.
Sinabi ng Google na ang susunod na layunin nito ay ilipat ang quantum computing mula sa mga kontroladong demonstrasyon patungo sa praktikal na agham, kabilang ang pagmomodelo kung paano nakikipag-ugnayan ang mga atomo at molekula—mga simulation na lampas sa kakayahan ng mga klasikal na computer.
“Tulad ng ang teleskopyo at mikroskopyo ay nagbukas ng mga bagong, hindi nakikitang mundo, ang eksperimento na ito ay isang hakbang patungo sa isang ‘quantum-scope’ na kayang sukatin ang mga natural na phenomena na dati ay hindi nakikita,” isinulat nila.
Sa ngayon, ang tagumpay ng Willow ay hindi nagbabanta sa encryption. Ngunit ang pagkakapagtibay nito ay nagmamarka ng tuloy-tuloy na pag-unlad patungo sa uri ng quantum machine na maaaring.
Ang Bitcoin at iba pang digital na sistema ay umaasa sa elliptic-curve cryptography—mga mathematical functions na epektibong imposibleng baligtarin ng mga klasikal na computer, ngunit teoretikal na mahina laban sa isang sapat na makapangyarihang quantum computer.
“Ang quantum computation ay may makatwirang posibilidad—higit sa limang porsyento—na maging isang pangunahing, kahit na existential, pangmatagalang panganib sa Bitcoin at iba pang cryptocurrencies,” sinabi ni Christopher Peikert, propesor ng computer science at engineering sa University of Michigan, sa Decrypt.
“Ngunit hindi ito isang tunay na panganib sa susunod na ilang taon; ang teknolohiya ng quantum computing ay may masyadong malayo pang lalakbayin bago ito makapagbanta sa modernong cryptography.”
Sinabi ni Peikert na ang Bitcoin ay hindi immune sa mga quantum attacks, bagaman ang banta ay nananatiling malayo. Ang paglipat sa mga post-quantum signature schemes, idinagdag niya, ay magdadala rin ng mga trade-off sa laki at pagganap.
“Ang mga keys at signatures ay mas malaki,” sabi ni Peikert. “Dahil ang mga cryptocurrencies ay umaasa sa maraming signatures para sa mga transaksyon at blocks, ang pag-aampon ng mga post-quantum o hybrid schemes ay makabuluhang magpapataas ng network traffic at laki ng blocks.”
Konklusyon
Ang pagsasagawa ng simulation ng mga circuit ng Willow gamit ang tensor-network algorithms ay mangangailangan ng higit sa 10⁷ CPU-hours sa Frontier, ang pinakamabilis na supercomputer sa mundo. Ang agwat na iyon—dalawang oras ng quantum computation laban sa ilang taon ng klasikal na simulation—ay nananatiling pinakamalinaw na napatunayang ebidensya ng bentahe ng quantum sa antas ng device.
Kahit na ang replication ay nananatiling nakabinbin, ang Willow ay nagmamarka ng isang pagbabago mula sa teorya patungo sa nasusukat na engineering: isang sistema na nagsasagawa ng tunay na kalkulasyon na lampas sa kakayahan ng mga klasikal na makina. Para sa mga cryptographers at developer, ito ay isang paalala na ang post-quantum security ay hindi na isang malayong problema—ito ay isang orasan na nagsimula nang tumiklop.
