Kỷ lục mới về tính toán lượng tử được thiết lập đã làm gia tăng áp lực đối với an ninh của Bitcoin

Độ chính xác lượng tử đang cải thiện nhanh chóng

Quantinuum cho biết hôm thứ Hai rằng máy tính lượng tử Helios của họ đã đạt được tỷ lệ lỗi logic chỉ 5 lỗi trên một triệu phép toán, cải thiện gấp 10 lần so với kỷ lục trước đó được thiết lập vào tháng 9. Công ty khẳng định kết quả này cũng tốt hơn 100 lần so với kết quả tốt nhất đã được công bố khi sử dụng các kiến trúc phần cứng lượng tử cạnh tranh, trước đây được Google Quantum AI báo cáo.

Bước đột phá này giải quyết một trong những thách thức lớn nhất của máy tính lượng tử: duy trì độ chính xác của các phép tính bất chấp tính nhạy cảm cực cao của các bit lượng tử (qubit) đối với lỗi. Khác với máy tính truyền thống, các hệ thống lượng tử đòi hỏi 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 được 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 mức độ bảo vệ, với mỗi lần tăng được thử nghiệm đều làm giảm số lỗi logic còn lại xuống 1/12.

Kết quả này dựa trên bước đột phá của Quantinuum vào tháng 9, khi công ty sử dụng một phương pháp sửa lỗi khác trên cùng hệ thống phần cứng Helios.

"Chúng tôi đã vượt qua ngưỡng cần thiết để đạt được sự cải thiện theo cấp số nhân về độ chính xác, củng cố con đường hướng tới Apollo và cách chúng tôi có thể giúp người dùng khai thác giá trị thương mại từ công nghệ lượng tử trên quy mô lớn," ông Rajeeb Hazra, Giám đốc Điều hành (CEO) của Quantinuum, cho biết trong một tuyên bố.

Công ty cho biết thành tựu mới nhất này đã đưa hiệu suất sửa lỗi vào phạm vi mục tiêu cho Apollo, máy tính lượng tử chịu lỗi phổ quát dự kiến ra mắt vào năm 2029.

Robin Blume-Kohout, đồng giám đốc Phòng Thí nghiệm Hiệu suất Lượng tử thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia (không tham gia vào nghiên cứu này), đã gọi thành tựu này là một cột mốc quan trọng. Ông cho biết các kết quả nghiên cứu cho thấy một hệ thống được mở rộng quy mô có thể đạt được khả năng tính toán chịu lỗi hữu ích với ít hơn một triệu qubit vật lý.

Tuy nhiên, kết quả này liên quan đến một tiêu chuẩn đánh giá hiệu suất sửa lỗi cụ thể chứ không phải là minh chứng cho một máy tính lượng tử đa năng quy mô lớn. Vẫn còn những thách thức kỹ thuật đáng kể trước khi các hệ thống như vậy có thể thực thi các thuật toán phức tạp một cách đáng tin cậy.

Mối đe dọa lượng tử đối với Bitcoin trở thành tâm điểm chú ý

Thông báo này được đưa ra sau một bước đột phá khác do Google Quantum AI công bố vào tuần trước, khi các nhà nghiên cứu trình diễn một kỹ thuật gọi là "nuôi dưỡng trạng thái ma thuật" giúp giảm lỗi xuống 40 lần. Nghiên cứu này đã đạt được độ chính xác logic 99,99% trong việc tạo ra các trạng thái lượng tử chuyên biệt cần thiết cho một số phép tính nâng cao.

Như Bitcoin.com News đã đưa tin, tiến bộ của Google đã làm dấy lên lo ngại mới về "Q-Day" – thời điểm giả định mà máy tính lượng tử trở nên đủ mạnh để phá vỡ các hệ thống mã hóa được sử dụng rộng rãi.

Đầu năm nay, các nhà nghiên cứu của Google ước tính rằng việc phá vỡ mật mã đường cong elip được sử dụng trong chữ ký số của Bitcoin có thể chỉ cần ít hơn 500.000 qubit vật lý, ít hơn khoảng 20 lần so với một số ước tính trước đó.

Nghiên cứu này cũng phác thảo một kịch bản lý thuyết, trong đó một máy tính lượng tử tiên tiến có thể suy ra khóa riêng của bitcoin từ một khóa công khai đã bị lộ trong khoảng chín phút.

Các nhà nghiên cứu ước tính rằng khoảng 6,9 triệu BTC — gần một phần ba tổng nguồn cung Bitcoin tiềm năng — có thể tiềm ẩn nguy cơ bị tấn công vì các khóa công khai của chúng đã bị lộ, bao gồm cả số tiền được lưu trữ trong các định dạng ví cũ và các địa chỉ đã được tái sử dụng.

Mặc dù bước đột phá mới nhất của Quantinuum không chứng minh được khả năng bẻ khóa hệ thống mã hóa của Bitcoin, nhưng nó thể hiện sự tiến bộ hướng tới tính toán lượng tử đáng tin cậy, điều có thể cuối cùng khiến các cuộc tấn công như vậy trở nên khả thi.

Những diễn biến này đã làm dấy lên các cuộc thảo luận sôi nổi về việc chuẩn bị cho các mạng tiền điện tử bước vào kỷ nguyên hậu lượng tử. Fidelity Digital Assets đã cảnh báo rằng các khóa công khai Bitcoin bị lộ có thể trở nên dễ bị tấn công, trong khi Coinbase đã nhấn mạnh những thách thức kỹ thuật trong việc chuyển đổi mạng Bitcoin sang hệ thống mã hóa chống lượng tử.

Các biện pháp phòng thủ tiềm năng bao gồm các phương án chữ ký số mới, nhưng việc triển khai chúng có thể đòi hỏi những thay đổi đáng kể đối với cơ sở hạ tầng của Bitcoin, bao gồm chữ ký lớn hơn, nâng cấp ví và sự phối hợp trên toàn mạng lưới phi tập trung.

Một vấn đề đặc biệt khó khăn liên quan đến các khoản nắm giữ Bitcoin không hoạt động, chủ sở hữu của chúng có thể không thể chuyển tiền của mình sang các địa chỉ chống lượng tử.

Hiện tại, chưa có máy tính lượng tử nào có khả năng phá vỡ các biện pháp bảo mật mật mã của Bitcoin. Tuy nhiên, với việc Quantinuum đặt mục tiêu ra mắt hệ thống Apollo chịu lỗi vào năm 2029 và Google đang đạt được tiến bộ nhanh chóng trong các công nghệ liên quan, cuộc đua phát triển cơ sở hạ tầng tiền điện tử chống lại máy tính lượng tử đang trở nên cấp bách hơn bao giờ hết.