Googles Nyeste Kvanteprosessor
Googles nyeste kvanteprosessor har oppnådd det fysikere har jaktet på i flere tiår: en bekreftet hastighetsøkning over verdens beste superdatamaskiner. Dette øker den forventede trusselen mot Bitcoin mer enn noen gang.
Fysikkalgoritme og Kvantefordel
I en studie publisert i Nature på onsdag, kjørte selskapets 105-qubit Willow-brikke en fysikkalgoritme raskere enn noen klassisk maskin kunne simulere – en første eksperimentelt bekreftet kvantefordel oppnådd med ekte maskinvare. De fagfellevurderte resultatene er smale, men betydningsfulle.
De bekrefter at kvanteprosessorer nærmer seg den påliteligheten som er nødvendig for praktisk bruk – og med det, muligheten for at de en dag kan bryte krypteringen som beskytter Bitcoin og andre digitale eiendeler.
Kvantetrussel og Ytelse
Selv om denne trusselen fortsatt er fjern, bringer hvert bekreftet sprang i kvanteytelse «kvantetrussel»-tidslinjen nærmere fokus for både kryptobyggere og investorer. Ifølge rapporten kjørte Googles Quantum Echoes-algoritme omtrent 13 000 ganger raskere på Willow enn klassiske simuleringer kunne oppnå, og fullførte en oppgave på litt over to timer som ville tatt omtrent 3,2 år på Frontier – en av verdens raskeste offentlig benchmarkede superdatamaskiner.
«Resultatet er verifiserbart, noe som betyr at utfallet kan gjentas av andre kvantecomputere eller bekreftes av eksperimenter,» skrev Google CEO Sundar Pichai på X. «Dette gjennombruddet er et betydelig skritt mot den første virkelige anvendelsen av kvanteberegning, og vi er spente på å se hvor det fører hen.»
Eksperimentelle Metoder
Forskere testet Willow ved å kjøre en serie tidsreverseringseksperimenter og observere hvordan kvanteinformasjon sprer seg og refokuseres over brikkens qubits. De drev først systemet fremover gjennom et sett med kvanteoperasjoner, deretter forstyrret de en qubit med et kontrollert signal, og til slutt reverserte de sekvensen for å oppdage om informasjonen ville «ekko» tilbake. Det ekkoet viste seg som konstruktiv interferens, der kvantebølger forsterket hverandre i stedet for å kansellere ut – et klart tegn på kvanteatferd.
Stabilitet og Fremtidige Mål
Kretsene som var involvert var for komplekse for klassiske datamaskiner å simulere nøyaktig. Willows superledende transmon-qubits holdt seg gjennom prosessen, og viste median to-qubit gatefeil rundt 0,0015 og kohærens tider over 100 mikrosekunder. Disse stabilitetsnivåene tillot forskerne å kjøre 23 lag med kvanteoperasjoner over 65 qubits, og presset forbi hva klassiske modeller for øyeblikket kan gjenskape.
Avduket i desember 2024, er Willow Googles nyeste superledende kvanteprosessor, bygget for å demonstrere mer stabil, verifiserbar kvanteatferd enn sine forgjengere. Den følger 2019 Sycamore-eksperimentet, som viste at en kvanteprosessor kunne overgå klassiske superdatamaskiner, men ikke kunne gjenskapes pålitelig.
Kryptografi og Fremtidige Utfordringer
For nå utgjør Willows prestasjon ikke en trussel mot kryptering. Men dens verifisering markerer jevn fremgang mot den typen kvantemaskin som kan. Bitcoin og andre digitale systemer er avhengige av elliptisk kurvekryptografi – matematiske funksjoner som er praktisk talt umulige for klassiske datamaskiner å reversere, men teoretisk sårbare for en tilstrekkelig kraftig kvantecomputer.
«Kvantberegning har en rimelig sannsynlighet – mer enn fem prosent – for å være en stor, til og med eksistensiell, langsiktig risiko for Bitcoin og andre kryptovalutaer,» sa Christopher Peikert, professor i datavitenskap og ingeniørfag ved University of Michigan, til Decrypt.
Peikert sa at Bitcoin ikke er immun mot kvanteangrep, selv om trusselen fortsatt er fjern. Overgangen til post-kvante signaturskjemaer, la han til, ville også medføre avveininger i størrelse og ytelse.
Konklusjon
Å simulere Willows kretser med tensor-nettverksalgoritmer ville ta mer enn 10⁷ CPU-timer på Frontier, verdens raskeste superdatamaskin. Det gapet – to timer med kvanteberegning mot flere år med klassisk simulering – står som det klareste eksperimentelle beviset så langt på enhetsnivå kvantefordel. Selv med replikering fortsatt ventende, markerer Willow et skifte fra teori til testbar ingeniørkunst: et system som utfører en reell beregning utenfor rekkevidden til klassiske maskiner. For kryptografer og utviklere alike, er det en påminnelse om at post-kvante sikkerhet ikke lenger er et fjernt problem – det er en klokke som allerede har begynt å tikke.
