Google зменшила помилки кубітів у 40 разів: що це означає для Bitcoin

Google Quantum AI показала на чипі Willow, що один із найдорожчих кроків квантових обчислень можна виконати з приблизно в 40 разів меншою кількістю помилок. Гаманцям це не загрожує вже сьогодні, але такі результати наближають день, коли питання захисту Bitcoin від квантових комп'ютерів перестане бути теоретичним.

Що саме показала Google?

У статті в Science, опублікованій у четвер, команда описала експеримент із технікою magic state cultivation. На чипі Willow вона зменшила кількість помилок у так званих magic states приблизно в 40 разів. Логічна точність цих станів сягнула рекордних 99,99%.

Magic state це особливий ресурс, без якого квантовий комп'ютер не виконає складніші операції. Уявіть одноразовий паливний елемент: кожен спрацьовує лише раз. А самі кубіти (квантові біти, що тримають суміш 0 і 1) дуже вразливі, бо шум чи тепло ламають розрахунок. Тому їх захищає корекція помилок, яка розподіляє одну одиницю інформації на багато кубітів.

Як це працює і чому раніше було дорого?

Стандартний спосіб описали Сергій Брав'ї та Олексій Кітаєв ще у 2004 році. Він називається дистиляцією: багато шумних станів переганяють у кілька чистих. Метод працює, але потребує окремих "фабрик" кубітів, які більше нічого не роблять. За оцінками Google, чисті стани можуть з'їдати до 95% потужності машини.

Cultivation, або "вирощування", діє як фільтр. Ось як це виглядає.

• Старт: у маленьку ділянку чипа вводять грубий, шумний стан.
• Далі він проходить ланцюжок перевірок.
• Кожну спробу, де знайшли помилку, відкидають.
• Ті, що вижили, доводять до потрібної якості.

Платити доводиться кількістю спроб. Усі перевірки проходить лише близько 8%, тобто чип викидає понад дев'ять із десяти. Зате фабрика кубітів не потрібна, і саме це здешевлює майбутню машину.

Чи загрожує це гаманцям Bitcoin уже зараз?

Ні. В експерименті задіяли щонайбільше 54 зі 105 кубітів Willow. Щоб зламати ключ RSA-2048, потрібні magic states із похибкою близько однієї на 10 мільярдів, а це приблизно в мільйон разів чистіше за нинішній результат.

Динаміка при цьому тривожна. Біткоїн захищає еліптична криптографія, яка не дає обчислити приватний ключ за відкритими даними. У березні Google разом із дослідником Ethereum Foundation Джастіном Дрейком і криптографом зі Stanford Деном Боне оцінила її злом у менш ніж 500 000 фізичних кубітів. Наступним кроком команда називає запуск cultivation у більшому масштабі.

Скільки біткоїнів у зоні ризику?

Того ж дня дев'ять криптокомпаній представили Quantum Alliance, яка має розробити спільні стандарти захисту для Bitcoin, Ethereum та інших мереж. За оцінкою альянсу, у 6,4 млн BTC, тобто 30,2% пропозиції, публічні ключі вже відкриті. Приблизно 1,1 млн із них приписують Сатоші Накамото. Вкрасти ці монети сьогодні неможливо, бо потрібного комп'ютера ще немає.

Коли він з'явиться, експерти сперечаються. Річард Карбек із Postquant Labs вважає реалістичним 2028 рік. Брін Беннетт із The Vault каже, що дата менш важлива за інше питання: чи встигнуть кастодіани мігрувати, якщо загроза прийде раніше.

Що з цим можна зробити?

Заморозити вразливі монети пропонували засновник Binance Чанпен Чжао та розробник Джеймсон Лопп. Критики відповідають, що заморозка суперечить принципу, за яким ніхто не може конфіскувати чужий біткоїн. За словами Беннетта, це рішення мережі, а не індустрії.

Технічний вихід один, а саме замінити підписи, якими авторизують транзакції. Нові підписи можуть займати більше місця в блокчейні, а головна вартість полягає в координації гаманців, бірж і розробників. Starknet уже відкрив семиденне голосування про незалежний L1 через квантові ризики.

Окремо є сценарій, який Джастін Дрейк, за переказом Decrypt, радив враховувати вже тепер. Великим власникам він пропонує переносити кошти на свіжі адреси, з яких ще не підписували транзакцій, бо підпис відкриває публічний ключ. Сам Дрейк вважає, що еліптичні криві раніше зламає математика на основі ШІ, на звичайному залізі, за "місяці, а не роки".

Індустрія вже рухається. Coinbase цього тижня наполягала, що міграція має початися зараз. Sui тестує квантово безпечні транзакції в тестовій мережі, а плани переходу є в Ethereum, Zcash і Near.

Що робити звичайному власнику крипти?

Терміново нічого. Проте варто запитати у свого гаманця чи біржі про плани переходу на нові підписи, не відкладаючи розмову до дня, коли дата стане відомою.