Bước Đột Phá Trong Tính Toán Lượng Tử
Công ty tính toán lượng tử Quantinuum vừa công bố một bước đột phá lớn trong lĩnh vực sửa lỗi, đạt được độ trung thực logic kỷ lục 99.9995%. Họ cho rằng thành tựu này củng cố con đường hướng tới một máy tính lượng tử thương mại khả thi và chịu lỗi vào năm 2029. Bước tiến này diễn ra trong bối cảnh lo ngại ngày càng tăng rằng các máy tính lượng tử ngày càng mạnh có thể làm suy yếu mật mã bảo vệ Bitcoin và các loại tiền điện tử khác.
Chi Tiết Về Thành Tựu
Vào thứ Hai, Quantinuum cho biết máy tính lượng tử Helios của họ đã đạt được tỷ lệ lỗi logic chỉ năm lỗi trên một triệu phép toán, cải thiện gấp mười lần so với kỷ lục trước đó được thiết lập vào tháng Chín. Công ty cũng tuyên bố rằng kết quả này tốt hơn 100 lần so với kết quả tốt nhất đã được công bố từ các kiến trúc phần cứng lượng tử cạnh tranh, trước đó được báo cáo bởi Google Quantum AI.
Bước đột phá này giải quyết một trong những thách thức lớn nhất của tính toán lượng tử: duy trì độ chính xác của các phép tính mặc dù các bit lượng tử (qubit) rất nhạy cảm với lỗi. Khác với các máy tính thông thường, các hệ thống lượng tử yêu cầu các kỹ thuật sửa lỗi tinh vi để thực hiện các phép tính phức tạp một cách đáng tin cậy. Quantinuum đã đạt được kết quả này bằng cách sử dụng một kỹ thuật gọi là “mã màu”, kết hợp nhiều qubit vật lý thành các qubit logic đáng tin cậy hơn.
Các nhà nghiên cứu của công ty cũng đã chứng minh rằng lỗi giảm theo cấp số nhân khi họ tăng cường mức độ bảo vệ, với mỗi lần tăng cường được thử nghiệm làm giảm số lỗi logic còn lại xuống còn một phần mười hai. Những kết quả này xây dựng trên bước đột phá của Quantinuum vào tháng Chín, khi họ sử dụng một phương pháp sửa lỗi khác trên cùng phần cứng Helios.
“Chúng tôi đã vượt qua ngưỡng cần thiết cho những cải tiến theo cấp số nhân trong độ chính xác, củng cố con đường của chúng tôi đến Apollo và cách chúng tôi có thể giúp người dùng khai thác giá trị thương mại từ lượng tử ở quy mô lớn,” Giám đốc điều hành của Quantinuum, Rajeeb Hazra, cho biết trong một tuyên bố.
Ý Nghĩa Của Thành Tựu
Công ty cho biết thành tựu mới nhất của họ đưa hiệu suất sửa lỗi vào phạm vi mục tiêu cho Apollo, máy tính lượng tử chịu lỗi phổ quát mà họ dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2029.
Robin Blume-Kohout, đồng giám đốc của Phòng thí nghiệm Hiệu suất Lượng tử của Sandia National Laboratories, người không tham gia vào nghiên cứu, đã gọi thành tựu này là một cột mốc quan trọng. Ông cho biết các phát hiện cho thấy một hệ thống quy mô lớn có thể đạt được tính toán chịu lỗi hữu ích với ít hơn một triệu qubit vật lý. Tuy nhiên, các kết quả này liên quan đến một tiêu chuẩn sửa lỗi cụ thể chứ không phải là một sự chứng minh của một máy tính lượng tử đa năng quy mô lớn. Vẫn còn nhiều thách thức kỹ thuật đáng kể trước khi các hệ thống như vậy có thể thực hiện các thuật toán phức tạp một cách đáng tin cậy.
Những Thách Thức Kỹ Thuật
Thông báo này theo sau một bước đột phá riêng biệt được Google Quantum AI công bố vào tuần trước, khi các nhà nghiên cứu đã chứng minh một kỹ thuật gọi là “nuôi dưỡng trạng thái ma thuật” giúp giảm lỗi gấp 40 lần. Nghiên cứu đã đạt được độ trung thực logic 99.99% trong việc sản xuất các trạng thái lượng tử chuyên biệt cần thiết cho một số phép toán nâng cao.
Như Bitcoin.com News đã báo cáo, tiến bộ của Google đã làm dấy lên lo ngại về “Ngày Q”, thời điểm giả thuyết mà các máy tính lượng tử trở nên đủ mạnh để phá vỡ các hệ thống mật mã được sử dụng rộng rãi. Đầu năm nay, các nhà nghiên cứu của Google ước tính rằng việc phá vỡ mật mã đường elip được sử dụng trong chữ ký số của Bitcoin có thể yêu cầu ít hơn 500.000 qubit vật lý, khoảng 20 lần ít hơn so với một số ước tính trước đó.
Các nhà nghiên cứu ước tính rằng khoảng 6.9 triệu BTC—gần một phần ba tổng cung Bitcoin có thể có—có thể dễ bị tổn thương vì các khóa công khai của chúng đã bị lộ, bao gồm cả các quỹ được giữ trong các định dạng ví cũ và các địa chỉ đã được sử dụng lại.
Kết Luận
Mặc dù bước đột phá mới nhất của Quantinuum không chứng minh bất kỳ khả năng nào để phá vỡ mật mã của Bitcoin, nhưng nó đại diện cho sự tiến bộ hướng tới tính toán lượng tử đáng tin cậy có thể cuối cùng làm cho các cuộc tấn công như vậy khả thi. Những phát triển này đã làm tăng cường các cuộc thảo luận về việc chuẩn bị các mạng tiền điện tử cho một thế giới hậu lượng tử.
Fidelity Digital Assets đã cảnh báo rằng các khóa công khai Bitcoin bị lộ có thể trở nên dễ bị tổn thương, trong khi Coinbase đã nhấn mạnh những thách thức kỹ thuật trong việc chuyển đổi mạng Bitcoin sang mật mã chống lượng tử.
Các biện pháp phòng thủ tiềm năng bao gồm các sơ đồ chữ ký số mới, nhưng việc triển khai chúng có thể yêu cầu thay đổi đáng kể cơ sở hạ tầng của Bitcoin, bao gồm chữ ký lớn hơn, nâng cấp ví và phối hợp trên mạng phi tập trung. Một vấn đề đặc biệt khó khăn liên quan đến các khoản nắm giữ Bitcoin không hoạt động mà chủ sở hữu có thể không thể di chuyển quỹ của họ đến các địa chỉ chống lượng tử.
Hiện tại, không có máy tính lượng tử nào có khả năng phá vỡ các biện pháp bảo vệ mật mã của Bitcoin. Tuy nhiên, với việc Quantinuum nhắm đến năm 2029 cho hệ thống Apollo chịu lỗi của họ và Google đang tiến bộ nhanh chóng trong các công nghệ liên quan, cuộc đua phát triển cơ sở hạ tầng tiền điện tử chống lượng tử đang trở nên cấp bách hơn.
