การทุบสถิติการคำนวณควอนตัมทำให้ความท้าทายด้านความปลอดภัยของบิตคอยน์เพิ่มสูงขึ้น

ความแม่นยำของควอนตัมกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว

Quantinuum ประกาศเมื่อวันจันทร์ว่า คอมพิวเตอร์ควอนตัม Helios ของบริษัทได้บรรลุอัตราความผิดพลาดเชิงตรรกะเพียง 5 ความผิดพลาดต่อหนึ่งล้านการดำเนินการ ซึ่งเป็นการปรับปรุงขึ้นถึง 10 เท่าเมื่อเทียบกับสถิติเดิมที่ตั้งไว้เมื่อเดือนกันยายน บริษัทระบุว่าผลลัพธ์นี้ยังดีกว่า 100 เท่าเมื่อเทียบกับผลลัพธ์ที่ดีที่สุดที่ได้รับการเผยแพร่โดยใช้สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ควอนตัมของคู่แข่ง ซึ่ง Google Quantum AI ได้รายงานไว้ก่อนหน้านี้

ความก้าวหน้านี้ช่วยแก้ไขหนึ่งในความท้าทายใหญ่ที่สุดของการคำนวณควอนตัม: การรักษาความแม่นยำในการคำนวณ แม้ควอนตัมบิต (qubit) จะมีความไวต่อข้อผิดพลาดอย่างสุดขีด ต่างจากคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม ระบบควอนตัมจำเป็นต้องใช้เทคนิคการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ซับซ้อนเพื่อดำเนินการคำนวณที่ซับซ้อนได้อย่างน่าเชื่อถือ

Quantinuum ได้บรรลุผลลัพธ์นี้โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า "รหัสสี" (color code) ซึ่งรวมควิบิตทางกายภาพหลายตัวเข้าด้วยกันเพื่อสร้างควิบิตทางตรรกะที่เชื่อถือได้มากขึ้น นักวิจัยของบริษัทยังแสดงให้เห็นว่าจำนวนข้อผิดพลาดลดลงแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลเมื่อเพิ่มระดับการป้องกัน โดยการเพิ่มระดับการป้องกันแต่ละครั้งในการทดสอบช่วยลดข้อผิดพลาดทางตรรกะที่เหลืออยู่ลง 12 เท่า

ผลลัพธ์นี้ต่อยอดจากความก้าวหน้าครั้งสำคัญของ Quantinuum ในเดือนกันยายน ซึ่งใช้วิธีการแก้ไขข้อผิดพลาดที่ต่างออกไปบนฮาร์ดแวร์ Helios ชุดเดียวกัน

"เราได้ก้าวข้ามเกณฑ์ที่จำเป็นสำหรับการปรับปรุงความแม่นยำแบบทวีคูณ ซึ่งช่วยเสริมความมั่นใจในเส้นทางสู่ Apollo และวิธีที่เราสามารถช่วยผู้ใช้ปลดล็อกมูลค่าเชิงพาณิชย์จากควอนตัมในขนาดใหญ่ได้" Rajeeb Hazra ซีอีโอของ Quantinuum กล่าวในแถลงการณ์

บริษัทระบุว่าความสำเร็จล่าสุดนี้ทำให้ประสิทธิภาพการแก้ไขข้อผิดพลาดอยู่ในช่วงเป้าหมายสำหรับ Apollo ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบทนต่อข้อผิดพลาดสากลที่บริษัทวางแผนจะเปิดตัวภายในปี 2029

โรบิน บลูม-โคฮูต (Robin Blume-Kohout) ผู้ร่วมอำนวยการห้องปฏิบัติการประสิทธิภาพควอนตัม (Quantum Performance Lab) ของ Sandia National Laboratories ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยนี้ ได้เรียกความสำเร็จนี้ว่าเป็นจุดสำคัญ เขากล่าวว่าผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าระบบที่ขยายขนาดขึ้นสามารถบรรลุการคำนวณที่ทนต่อข้อผิดพลาดได้อย่างมีประโยชน์ด้วยจำนวนควิบิตทางกายภาพน้อยกว่าหนึ่งล้าน

อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์นี้เกี่ยวข้องกับเกณฑ์มาตรฐานการแก้ไขข้อผิดพลาดเฉพาะด้าน มากกว่าการสาธิตการทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบทั่วไปในขนาดใหญ่ ยังคงมีความท้าทายทางวิศวกรรมที่สำคัญอยู่ก่อนที่ระบบดังกล่าวจะสามารถดำเนินการอัลกอริทึมที่ซับซ้อนได้อย่างน่าเชื่อถือ

ภัยคุกคามจากควอนตัมต่อบิตคอยน์เริ่มชัดเจนขึ้น

การประกาศนี้เกิดขึ้นหลังจากความก้าวหน้าอีกประการที่ Google Quantum AI ได้ประกาศเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว เมื่อนักวิจัยสาธิตเทคนิคที่เรียกว่า "การเพาะเลี้ยงสถานะมหัศจรรย์" (magic state cultivation) ซึ่งช่วยลดข้อผิดพลาดลงได้ถึง 40 เท่า การวิจัยนี้บรรลุความแม่นยำทางตรรกะ (logical fidelity) 99.99% ในการสร้างสถานะควอนตัมเฉพาะที่จำเป็นสำหรับการคำนวณขั้นสูงบางประเภท

ตามที่ Bitcoin.com News รายงาน ความก้าวหน้าของ Google ได้ทำให้ความกังวลเกี่ยวกับ "Q-Day" กลับมาอีกครั้ง ซึ่งเป็นจุดสมมติที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมีพลังมากพอที่จะถอดรหัสระบบเข้ารหัสที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

เมื่อต้นปีนี้ นักวิจัยของ Google ประมาณการว่า การถอดรหัสการเข้ารหัสแบบเส้นโค้งเอลลิปติก (elliptic-curve cryptography) ที่ใช้ในลายเซ็นดิจิทัลของ Bitcoin อาจต้องการควอนตัมบิตทางกายภาพน้อยกว่า 500,000 หน่วย ซึ่งน้อยกว่าประมาณ 20 เท่าเมื่อเทียบกับการประมาณการก่อนหน้านี้

การวิจัยนี้ยังได้อธิบายสถานการณ์ทางทฤษฎีที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมขั้นสูงสามารถหาคีย์ส่วนตัวของบิตคอยน์ได้จากคีย์สาธารณะที่ถูกเปิดเผยภายในเวลาประมาณ 9 นาที

นักวิจัยประมาณการว่าประมาณ 6.9 ล้าน BTC — เกือบหนึ่งในสามของปริมาณบิตคอยน์ทั้งหมดที่อาจมีได้ — อาจมีความเสี่ยง เนื่องจากกุญแจสาธารณะของพวกมันได้ถูกเปิดเผยแล้ว รวมถึงเงินที่เก็บไว้ในรูปแบบกระเป๋าเงินรุ่นเก่าและที่อยู่ที่ถูกใช้ซ้ำ

แม้ว่าการค้นพบล่าสุดของ Quantinuum จะยังไม่แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการถอดรหัสการเข้ารหัสของบิตคอยน์ แต่มันก็ถือเป็นความก้าวหน้าสู่การคำนวณควอนตัมที่เชื่อถือได้ ซึ่งในที่สุดอาจทำให้การโจมตีดังกล่าวเป็นไปได้

ความก้าวหน้าดังกล่าวได้เพิ่มความเข้มข้นในการอภิปรายเกี่ยวกับการเตรียมความพร้อมเครือข่ายสกุลเงินดิจิทัลสำหรับโลกหลังยุคควอนตัม Fidelity Digital Assets ได้เตือนว่ากุญแจสาธารณะของบิตคอยน์ที่ถูกเปิดเผยอาจกลายเป็นจุดอ่อน ในขณะที่ Coinbase ได้เน้นย้ำถึงความท้าทายทางเทคนิคในการเปลี่ยนผ่านเครือข่ายบิตคอยน์ไปสู่ระบบการเข้ารหัสที่ต้านทานควอนตัม

มาตรการป้องกันที่อาจใช้ได้รวมถึงระบบลายเซ็นดิจิทัลแบบใหม่ แต่การนำไปใช้จริงอาจต้องมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นฐานของบิตคอยน์อย่างกว้างขวาง ซึ่งรวมถึงลายเซ็นที่มีขนาดใหญ่ขึ้น การอัปเกรดกระเป๋าเงิน และการประสานงานในเครือข่ายแบบกระจายอำนาจทั้งหมด

ปัญหาที่ยากเป็นพิเศษเกี่ยวข้องกับบิตคอยน์ที่ไม่ได้ใช้งาน ซึ่งเจ้าของอาจไม่สามารถย้ายเงินของตนไปยังที่อยู่ที่มีความต้านทานต่อควอนตัมได้

ในขณะนี้ ยังไม่มีคอมพิวเตอร์ควอนตัมใดที่สามารถทำลายระบบการเข้ารหัสของบิตคอยน์ได้ แต่ด้วย Quantinuum ที่ตั้งเป้าปี 2029 สำหรับระบบ Apollo ที่ทนต่อข้อผิดพลาด และ Google ที่กำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในด้านเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง การแข่งขันเพื่อพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานของสกุลเงินดิจิทัลที่ต้านทานควอนตัมจึงมีความเร่งด่วนมากยิ่งขึ้น