IBMs Kvantegjennombrudd og Kryptovaluta
IBMs nyeste kvantegjennombrudd har brakt kryptovaluta-verdenen nærmere sitt mareritt-scenario—en datamaskin i stand til å bryte Bitcoins kryptering. I en rapport publisert tidligere denne måneden, rapporterte forskere ved IBM om å ha skapt en 120-qubit sammenfiltret kvantetilstand—den mest betydningsfulle og mest stabile av sitt slag til dags dato. Eksperimentet, beskrevet i en artikkel med tittelen “Big Cats: Entanglement in 120 Qubits and Beyond,” demonstrerer genuin multipartite sammenfiltring på tvers av alle qubits—et nøkkeltrinn mot feiltolerante kvantedatamaskiner som en dag kan kjøre algoritmer kraftige nok til å knekke moderne kryptografi.
«Vi søker å skape en stor sammenfiltret ressursstat på en kvantedatamaskin ved å bruke et kretsløp hvis støy er undertrykt,» skrev forskerne. «Vi bruker teknikker fra grafteori, stabilisatorgrupper og krets avkomputasjon for å oppnå dette målet.»
Rapporten kommer midt i raske fremskritt og økende konkurranse blant store teknologiselskaper for å utvikle praktiske kvantedatamaskiner. IBMs gjennombrudd overgår Google Quantum AI, hvis 105-qubit Willow-brikke forrige uke kjørte en fysikkalgoritme raskere enn noen klassisk datamaskin kunne simulere.
GHZ-Tilstander og Deres Betydning
I studien brukte IBM-teamet en klasse av kvantetilstander kjent som Greenberger–Horne–Zeilinger, ofte kalt “kattestater” etter Schrödingers berømte tankeeksperiment. En GHZ-tilstand er et system der hver qubit eksisterer i en superposisjon av å være både null og én samtidig. Hvis en qubit endres, endres de alle—noe som er umulig i klassisk fysikk.
«I tillegg til deres praktiske nytte, har GHZ-tilstander historisk blitt brukt som en referanse i ulike kvanteplattformer som ioner, superledere, nøytrale atomer og fotoner,» skrev de. «Dette skyldes at disse tilstandene er ekstremt sensitive for feil i eksperimentet—faktisk kan de brukes til å oppnå kvantesensing ved Heisenberg-grensen,» sa de, og refererte til den ultimate grensen for hvor presist noe kan måles i kvantefysikk.
Teknologiske Fremskritt og Resultater
For å nå 120 qubits brukte IBM-forskerne superledende kretser og en adaptiv kompilator som kartla operasjoner til de minst støyende områdene av brikken. De benyttet også en prosess kalt midlertidig avkomputasjon, som midlertidig løsnet qubits som hadde fullført sin rolle, og lot dem hvile i en stabil tilstand før de ble koblet sammen igjen senere. Kvaliteten på resultatet ble målt ved hjelp av troverdighet, et mål på hvor nært den produserte tilstanden tilnærmer seg den ideelle matematiske tilstanden. En troverdighet på 1,0 ville bety perfekt kontroll; 0,5 er terskelen som bekrefter full kvantesammenfiltring. IBMs 120-qubit GHZ-tilstand scoret 0,56, nok til å bevise at hver qubit forble en del av et enkelt, koherent system.
Å verifisere slike resultater direkte er beregningsmessig umulig—testing av alle konfigurasjoner av 120 qubits ville ta lengre tid enn universets alder. I stedet stolte IBM på to statistiske snarveier: paritetsosillasjonstester, som sporer kollektive interferensmønstre, og Direct Fidelity Estimation, som tilfeldig prøver et utvalg av tilstandens målbare egenskaper kalt stabilisatorer. Hver stabilisator fungerer som en diagnose, som bekrefter om par av qubits forblir synkronisert.
Kryptografiske Implikasjoner
Selv om det fortsatt er langt fra å utgjøre en reell kryptografisk trussel, bringer IBMs gjennombrudd eksperimentene et skritt nærmere å sette i fare de 6,6 millioner BTC—verd omtrent 767,28 milliarder dollar—som kvanteberegningsforskningsgruppen Project 11 advarte er sårbare for et kvanteangrep. Disse risikable myntene inkluderer de som eies av Bitcoins skaper Satoshi Nakamoto.
«Dette er en av Bitcoins største kontroverser: hva man skal gjøre med Satoshis mynter. Du kan ikke flytte dem, og Satoshi er antakelig borte,» sa grunnleggeren av Project 11, Alex Pruden, til Decrypt. «Så hva skjer med den Bitcoins? Det er en betydelig del av tilbudet. Skal du brenne det, redistribuere det, eller la en kvantedatamaskin få tak i det? Det er de eneste alternativene.»
Når en Bitcoin-adresse eksponerer sin offentlige nøkkel, kan en kraftig nok kvantedatamaskin, i teorien, rekonstruere den og ta midlene før bekreftelse. Selv om IBMs 120-qubit-system ikke har kapasitet til dette selv, demonstrerer det fremgang mot den skalaen. Med IBM som sikter mot feiltolerante systemer innen 2030—og Google og Quantinuum som forfølger lignende mål—blir tidslinjen for en kvante trussel mot digitale eiendeler stadig mer reell.
