Atenție Bitcoin: Computerele cuantice care sparg criptografia ar putea fi mai aproape decât se aștepta, spune Caltech

Computerele cuantice capabile să spargă criptografia modernă ar putea necesita mult mai puțini qubiți decât se credea anterior, conform unei noi cercetări de la Institutul de Tehnologie California.

În studiul publicat luni, Caltech a colaborat cu Oratomic, un startup de calcul cuantic cu sediul în Pasadena, fondat de cercetători de la Caltech, pentru a dezvolta un nou sistem cu atomi neutri în care atomii individuali sunt capturați și controlați cu lasere pentru a acționa ca qubiți. Procedând astfel, un computer cuantic tolerant la erori ar putea rula algoritmul lui Shor, care ar putea deduce cheile private din cheile publice utilizate în criptografia cu curbe eliptice a Bitcoin, cu doar 10.000 de qubiți atomici reconfigurați.

Dolev Bluvstein, cofondator și CEO al Oratomic, asociat vizitator în fizică la Caltech, a declarat că progresele în calculul cuantic accelerează cronologia pentru mașinile practice și cresc presiunea pentru a migra către criptografia rezistentă la cuantică.

„Oamenii sunt obișnuiți ca computerele cuantice să fie mereu la 10 ani distanță", a spus Bluvstein pentru Decrypt. „Dar când te uiți unde eram cu puțin peste zece ani în urmă, cele mai bune estimări ale a ceea ce ar fi fost necesar pentru algoritmul lui Shor erau un miliard de qubiți, într-un moment în care cele mai bune sisteme pe care le aveam în laborator erau aproximativ cinci qubiți."

Cele mai comune sisteme de corectare a erorilor de astăzi necesită adesea aproximativ 1.000 de qubiți fizici pentru a crea un singur qubit logic fiabil, unitatea corectată de erori utilizată pentru a efectua calcule. Acel cost suplimentar a ajutat la împingerea estimărilor pentru sistemele practice tolerante la erori în intervalul de un milion de qubiți, încetinind progresul către mașini capabile să ruleze algoritmi care ar putea amenința criptografia RSA și cu curbe eliptice utilizată de Bitcoin și Ethereum.

Bluvstein a menționat că sistemele de laborator actuale se apropie deja—și în unele cazuri depășesc—6.000 de qubiți fizici. Cu alte cuvinte, riscul criptografic ar putea fi mult mai aproape decât se așteptau experții anterior.

„Poți vedea cu adevărat dimensiunea sistemului și controlabilitatea crescând în timp pe măsură ce dimensiunea sistemului necesar scade", a spus el.

În septembrie, cercetătorii de la Caltech au dezvăluit un computer cuantic cu atomi neutri care funcționează cu 6.100 de qubiți cu o precizie de 99,98% și timpi de coerență de 13 secunde. A fost o piatră de hotar către mașinile cuantice corectate de erori care a reînnoit, de asemenea, îngrijorările cu privire la amenințările viitoare pentru Bitcoin din partea algoritmului lui Shor.

Amenințarea a determinat guvernele și firmele de tehnologie să înceapă să migreze către criptografia post-cuantică, sau criptarea concepută pentru a rezista atacurilor cuantice. Cu toate acestea, cercetătorii avertizează că rămân provocări majore de inginerie, inclusiv scalarea sistemelor cuantice menținând în același timp rate de eroare extrem de scăzute.

„Doar să ai 10.000 de qubiți fizici este ceva care s-ar putea întâmpla în decurs de un an", a spus Bluvstein. „Dar aceasta nu este cu adevărat ținta pe care o cred oamenii. Nu este ca atunci când proiectezi un computer, doar pui tranzistoarele pe cip, îți speli mâinile și spui că ai terminat. Este o sarcină extrem de complicată, nontrivială, să construiești efectiv unul dintre acestea."

În ciuda acestui fapt, Bluvstein a spus că un computer cuantic practic ar putea apărea înainte de sfârșitul deceniului.

Vestea vine în momentul în care cercetătorii de la Google au raportat noi descoperiri marți, sugerând că viitoarele computere cuantice ar putea sparge criptografia cu curbe eliptice cu mai puține resurse decât se credea anterior. Aceasta a adăugat urgență apelurilor pentru o tranziție către criptografia post-cuantică înainte ca astfel de mașini să devină viabile.

Deși industria criptomonedelor a început din ce în ce mai mult să se concentreze pe riscul cuantic, Bluvstein a spus că riscul se extinde mult dincolo de rețelele blockchain și necesită schimbări în mare parte a lumii digitale moderne.

„Cred că infrastructura digitală a întregii lumi. Nu este vorba doar de blockchain. Este vorba de dispozitive IoT, comunicare pe internet, routere, sateliți", a spus el. „Se întinde pe întreaga infrastructură digitală globală și este complicat."