Google 已推出量子計算晶片「Willow」,其 Quantum AI 團隊表示,此晶片可於數分鐘內完成原需超級電腦 10 澗年才能解決的運算問題,觸發外界對於加密貨幣加密技術可能被破解的討論。
Willow 得以驚人的速度運算並以指數級加快修正錯誤,Quantum AI 團隊負責人哈特穆特・尼文(Hartmut Neven)於 12 月 9 日星期日的部落格文章中表示。
「這個驚人的數字已超越物理已知的時間尺度,甚至遠遠超出宇宙的年齡,」尼文說。
他進一步闡述 Willow 如何使「 量子計算在多重宇宙內同時發生這一觀點更為可信,這也符合我們處於多重宇宙的理論,由 David Deutsch 首次提出。」
Willow 讓 Qubits 將錯誤率減半
尼文強調,Google Quantum AI 團隊透過 qubits(量子位元),在量子糾錯領域取得重大突破,將錯誤率呈指數下降,而這也是專家追逐 30 年的難題。
「憑藉我們在量子糾錯上的最新進展,我們成功地將錯誤率減半。換言之,我們實現了錯誤率的指數降低,」尼文表示。
「這項歷史性成就是所謂的『低於門檻』——即能在變多 qubits 的同時驅使錯誤率下降,」尼文補充。
量子位元是量子計算必需的資訊單元,可大幅提升運算能力。但隨著 qubits 數量增加,錯誤風險也提高,導致運算不可靠,使得大規模實用化困難。
Willow 解決了這個問題,因為它能降低錯誤率;Google 執行長 Sundar Pichai 在 X 社群平台公開宣布此事。Pichai 稱 Willow 是 Google 追求建造「實用量子電腦」重要的一步,未來在藥物開發、聚變能源與電池設計等領域具應用前景。
根據發表於《自然》的論文,Google 展示了「在 Willow 上使用更多 qubits,即可更進一步減少錯誤,讓系統更接近真正量子狀態」。
Google 工程師每次擴大實體 qubit 陣列(從 3x3、5x5 到 7x7 編碼陣列),都能再將錯誤率減半。
有了這項技術,科技巨頭志在打造能進行複雜糾錯運算的電腦;目前 Google 已達成其量子計算藍圖的六大里程碑中的兩項。
Qubits 足以破解加密貨幣加密演算法嗎?
量子計算的突破一直是加密產業的重大轉折點,這類電腦一旦能破解加密工具,用戶資金恐將暴露於能高速入侵的大規模攻擊者之下。
前 Google 產品經理 Kevin Rose 指出,Willow 尚不足以對加密貨幣構成威脅,因為要在 24 小時內攻破比特幣加密需約 1,300 萬個 qubits,這目前還絕無可能。
Willow 晶片目前僅擁有 105 個 qubits。
Kevin Rose 於一連串推文中說明。他tweeted:
「問:Google 的 Willow 能破解比特幣嗎?
估算顯示,若要在 24 小時內破解比特幣的加密,量子電腦至少需 1,300 萬個 qubits。
相較之下,Willow 雖然是極大進步,卻僅有 105 qubits。距離目標還很遠……但這確實是量子計算劃時代的躍進。👏」
不過,支付平台 Lightspark 執行長 David Marcus 警告勿低估這發展,表示應加快推動「後量子時代加密技術」。
此外,以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin 早於三月推文建議應對量子風險的方法,例如硬分岔應可迴避該問題。
解決之道是區塊鏈須納入硬分岔,要求加密用戶下載新錢包軟體以確保安全;但他也提醒部份用戶或會因此損失資金。
加密貨幣市場受「量子災難」恐慌動盪
新聞已經引發 加密貨幣市場震盪,全球市值重挫 4.6% 至 3.46 兆美元,成交量因交易者憂慮「量子災難」而激增 100%。
Twitter 上充斥預測,認為這項量子計算突破將使加密貨幣市值蒸發數百萬。
Geiger Capital 推文稱比特幣已死,並補充:「結束了,好玩到此為止。你的密碼也都沒了。」
然而,即使量子電腦未來真的能破解現有加密技術,加密產業也勢必轉向量子安全演算法。
Web3 安全公司 Blockaid 的 GTM,Glenn Rachlin 解釋比特幣使用兩種加密形式。ECDSA 256 易受 Shor's 演算法攻擊,RSA 則利用巨大合成數做質因數分解。Shor’s 演算法可高速質因數分解,進而削弱系統安全。
「破解它需超過 100 萬 qubits,Willow 的 105 個根本不夠,」Rachlin 表示。
而第二種 SHA-256 加密更難破解,需「數百萬個物理 qubits」。
「比特幣加密目前仍屬安全(SAFU)……暫時如此,」Rachlin 補充。
此外,Block9 & Elev8 Digital Services 創辦人 Steven Rupp 援引 Grok 的說法來釐清謠言。Rupp 指出 Willow「目前無法破解比特幣 hash,因為 qubit 數不足、糾錯仍有限,且運算難度極高。量子電腦對比特幣加密構成的風險被意識到,但就目前技術而言,這仍屬理論層面的而非實際威脅。」
加密世界也在強化加密標準,美國商務部國家標準與技術研究院今年初便已確定三套後量子加密標準,這些都是「設計用來抵擋量子電腦的網路攻擊」。許多加密安全公司也已有相關技術開發進行中,以回應這波新型威脅。

