Record quantique battu: enjeux accrus pour la sécurité du Bitcoin

La précision quantique s’améliore rapidement

Quantinuum a annoncé lundi que son ordinateur quantique Helios avait atteint un taux d’erreur logique de seulement cinq erreurs par million d’opérations, soit une amélioration d’un facteur dix par rapport à son précédent record établi en septembre. L’entreprise affirme que ce résultat est également 100 fois supérieur au meilleur résultat publié utilisant des architectures matérielles quantiques concurrentes, précédemment rapporté par Google Quantum AI.

Cette avancée répond à l’un des plus grands défis de l’informatique quantique : garantir la précision des calculs malgré l’extrême sensibilité des bits quantiques, ou qubits, aux erreurs. Contrairement aux ordinateurs classiques, les systèmes quantiques nécessitent des techniques sophistiquées de correction d’erreurs pour effectuer de manière fiable des calculs complexes.

Quantinuum a obtenu ce résultat grâce à une technique appelée « code de couleur », qui combine plusieurs qubits physiques pour former des qubits logiques plus fiables. Les chercheurs de l’entreprise ont également démontré que les erreurs diminuaient de manière exponentielle à mesure qu’ils augmentaient le niveau de protection, chaque augmentation testée réduisant les erreurs logiques restantes d’un facteur 12.

Ces résultats s’appuient sur la percée réalisée par Quantinuum en septembre, qui utilisait une méthode de correction d’erreurs différente sur le même matériel Helios.

« Nous avons franchi le seuil nécessaire pour obtenir des améliorations exponentielles en termes de précision, ce qui renforce notre trajectoire vers Apollo et notre capacité à aider les utilisateurs à tirer parti de la valeur commerciale de l’informatique quantique à grande échelle », a déclaré Rajeeb Hazra, PDG de Quantinuum, dans un communiqué.

L’entreprise a indiqué que cette dernière avancée permettait d’atteindre les performances de correction d’erreurs visées pour « Apollo », son ordinateur quantique universel tolérant aux pannes, dont la mise en service est prévue d’ici 2029.

Robin Blume-Kohout, codirecteur du Quantum Performance Lab des Sandia National Laboratories, qui n’a pas participé à ces recherches, a qualifié cette avancée de jalon important. Il a indiqué que ces résultats suggèrent qu’un système à plus grande échelle pourrait permettre un calcul tolérant aux défauts utile avec moins d’un million de qubits physiques.

Ces résultats concernent toutefois un test de performance spécifique en matière de correction d’erreurs, plutôt qu’une démonstration d’un ordinateur quantique à grande échelle et à usage général. D’importants défis techniques restent à relever avant que de tels systèmes puissent exécuter de manière fiable des algorithmes complexes.

La menace quantique qui pèse sur le Bitcoin se précise

Cette annonce fait suite à une autre avancée majeure annoncée la semaine dernière par Google Quantum AI, les chercheurs ayant démontré une technique appelée « culture d’états magiques » (magic state cultivation) qui a permis de réduire les erreurs d’un facteur 40. Ces travaux ont permis d’atteindre une fidélité logique de 99,99 % dans la production d’états quantiques spécialisés nécessaires à certains calculs avancés.

Comme l’a rapporté Bitcoin.com News, les progrès de Google ont ravivé les inquiétudes concernant le « Q-Day », ce moment hypothétique où les ordinateurs quantiques deviendront suffisamment puissants pour pirater les systèmes cryptographiques largement utilisés.

Plus tôt cette année, des chercheurs de Google ont estimé que le piratage de la cryptographie à courbe elliptique utilisée dans les signatures numériques de Bitcoin pourrait nécessiter moins de 500 000 qubits physiques, soit environ 20 fois moins que certaines estimations précédentes.

Cette étude a également présenté un scénario théorique dans lequel un ordinateur quantique avancé pourrait déduire une clé privée Bitcoin à partir d’une clé publique exposée en environ neuf minutes.

Les chercheurs ont estimé qu’environ 6,9 millions de BTC — soit près d’un tiers de l’offre totale potentielle de bitcoins — pourraient être potentiellement vulnérables, car leurs clés publiques ont déjà été exposées, y compris les fonds détenus dans d’anciens formats de portefeuilles et les adresses réutilisées.

Bien que la dernière avancée de Quantinuum ne démontre aucune capacité à déchiffrer la cryptographie du bitcoin, elle représente un progrès vers un calcul quantique fiable qui pourrait, à terme, rendre de telles attaques réalisables.

Ces développements ont intensifié les discussions sur la préparation des réseaux de cryptomonnaies à un monde post-quantique. Fidelity Digital Assets a averti que les clés publiques Bitcoin exposées pourraient devenir vulnérables, tandis que Coinbase a souligné les défis techniques liés à la transition du réseau Bitcoin vers une cryptographie résistante à l’informatique quantique.

Parmi les défenses potentielles figurent de nouveaux schémas de signature numérique, mais leur mise en œuvre pourrait nécessiter des modifications substantielles de l’infrastructure de Bitcoin, notamment des signatures plus volumineuses, des mises à niveau des portefeuilles et une coordination au sein du réseau décentralisé. Une question particulièrement épineuse concerne les avoirs en bitcoins inactifs, dont les propriétaires pourraient ne pas être en mesure de migrer leurs fonds vers des adresses résistantes à l’informatique quantique.

Pour l’instant, aucun ordinateur quantique existant n’est capable de contourner les protections cryptographiques du Bitcoin. Mais alors que Quantinuum vise 2029 pour son système Apollo tolérant aux pannes et que Google réalise des progrès rapides sur les technologies associées, la course au développement d’une infrastructure de cryptomonnaie résistante à l’informatique quantique revêt un caractère de plus en plus urgent.