量子计算纪录被打破，比特币安全面临更大挑战

量子精度正迅速提升

Quantinuum周一表示，其Helios量子计算机实现了每百万次操作仅出现5次错误的逻辑错误率，较9月创下的此前纪录提升了十倍。该公司声称，这一结果也比谷歌量子人工智能（Google Quantum AI）此前报道的、采用竞争对手量子硬件架构所取得的最佳公开结果高出100倍。

这一突破解决了量子计算面临的最大挑战之一：尽管量子位（qubit）对错误极其敏感，但仍需保持计算的准确性。与传统计算机不同，量子系统需要复杂的纠错技术才能可靠地执行复杂计算。

Quantinuum 通过一种名为“颜色编码”的技术实现了这一成果，该技术将多个物理量子比特组合成更可靠的逻辑量子比特。该公司研究人员还证明，随着保护级别的提高，错误率呈指数级下降，每次测试中的提升都能将剩余的逻辑错误减少 12 倍。

这一成果建立在Quantinuum今年9月取得的突破基础上，当时该公司在同一套Helios硬件上采用了另一种纠错方法。

“我们已经跨越了实现精度指数级提升所需的门槛，这进一步巩固了我们通往‘阿波罗’（Apollo）项目的道路，也证明了我们如何能够帮助用户大规模释放量子技术的商业价值，”Quantinuum首席执行官拉吉布·哈兹拉（Rajeeb Hazra）在一份声明中表示。

该公司表示，这一最新成果使纠错性能达到了“阿波罗”项目（Apollo）的目标范围，该项目计划于2029年推出一款通用容错量子计算机。

桑迪亚国家实验室量子性能实验室联合主任罗宾·布卢姆-科霍特（Robin Blume-Kohout）虽未参与该研究，但他称这一成就是一个重要的里程碑。他表示，研究结果表明，一个扩大的系统只需不到一百万个物理量子位，就能实现有用的容错计算。

不过，这些结果仅涉及一项具体的纠错基准测试，而非对大规模通用量子计算机的演示。在此类系统能够可靠地执行复杂算法之前，仍面临着重大的工程挑战。

比特币面临的量子威胁日益凸显

此前一周，谷歌量子人工智能（Google Quantum AI）也宣布了一项突破性进展：研究人员演示了一种名为“魔术态培育”的技术，将错误率降低了40倍。该研究在生成特定高级计算所需的专用量子态时，实现了99.99%的逻辑保真度。

正如 Bitcoin.com News 报道的那样，谷歌的进展再次引发了人们对“Q-Day”的担忧——这是指量子计算机变得足够强大，能够破解广泛使用的加密系统的假设时间点。

今年早些时候，谷歌研究人员估算，破解比特币数字签名中使用的椭圆曲线密码学可能只需不到50万个物理量子位，这一数字比此前某些估计值低约20倍。

该研究还提出了一个理论情景：一台先进的量子计算机大约只需9分钟，就能根据已暴露的公钥推导出比特币的私钥。

研究人员估计，约690万枚BTC——几乎占比特币总潜在供应量的三分之一——可能面临风险，因为其公钥已经泄露，其中包括存储在旧版钱包格式中的资金以及被重复使用的地址。

尽管Quantinuum的最新突破并未展示出破解比特币加密机制的任何能力，但这标志着在实现可靠量子计算方面取得了进展，而这种计算最终可能使此类攻击成为可能。

这一进展加剧了关于加密货币网络如何为后量子时代做好准备的讨论。富达数字资产（Fidelity Digital Assets）曾警告称，已暴露的比特币公钥可能面临安全风险，而 Coinbase 则强调了将比特币网络过渡到抗量子加密技术所面临的技术挑战。

潜在的防御措施包括新的数字签名方案，但实施这些方案可能需要对比特币的基础设施进行重大调整，包括更大的签名、钱包升级以及在去中心化网络中的协调工作。一个特别棘手的问题涉及休眠的比特币持仓，其所有者可能无法将资金迁移到抗量子地址中。

目前，尚无现有的量子计算机能够破解比特币的加密保护机制。但随着Quantinuum计划于2029年推出其容错型Apollo系统，以及谷歌在相关技术上取得快速进展，开发抗量子加密货币基础设施的竞赛正变得日益紧迫。