Google 已推出名為「Willow」的量子運算晶片,Google 量子 AI 團隊表示該晶片可在數分鐘內解決運算難題,觸發外界對於加密技術可能被破解的猜測。
過去超級電腦需要 10 澗年才能解出的運算問題,Willow 只需 5 分鐘即可完成。
量子 AI 團隊負責人 Hartmut Neven 在 12 月 9 日星期日的部落格文章中表示,Willow 具備驚人的運算速度,且能以指數級增速修正錯誤。
Neven 指出:「這個驚人的數字已超過已知物理時間尺度,遠超過宇宙的年齡。」
他進一步闡述,Willow 提供了「 量子運算在多重宇宙同時發生的證據,與我們存在於多元宇宙的觀點一致,這一預測最早由 David Deutsch 提出。」
Willow 讓 Qubit 降低了一半錯誤率
Neven 強調 Google 量子 AI 團隊通過 qubit(量子位元)取得重大突破,將錯誤率指數級下降,這是專家追求超過 30 年的量子錯誤更正領域一大挑戰。
「利用我們最新的量子錯誤更正成果,我們成功將錯誤率減半,換句話說,我們實現了錯誤率的指數級降低。」Neven 表示。
「這項歷史性成就被該領域稱為『低於門檻』——在擴大量子位元數量同時,能持續降低錯誤率。」Neven 補充。
這種量子位元是量子運算不可或缺的資訊單位,能大幅提升運算效能。但增加 qubit 數量也會提升錯誤風險,導致運算不穩定或出現錯誤結果,使其難以大規模實作。
Willow 透過降低錯誤率解決了這問題,Google 執行長 Sundar Pichai 亦於社群平台 X 公佈此一進展,他表示 Willow 是 Google 打造「實用量子電腦」的重要一步,未來應用將包含藥物發現、核融合能源與電池設計。
根據 Google 發表於《Nature》的論文指出:「在 Willow 中,當我們加入越多的 qubit,錯誤越少,系統的量子特性也越突出。」
Google 工程師每次擴大實體 qubit 阵列規模(從 3x3 編碼 qubit 到 5x5,再到 7x7)時,便將錯誤率降低一半。
擁有這項技術後,Google 希望建立一台能進行複雜錯誤更正計算的電腦,目前 Google 已在量子運算路線圖中完成了 6 項里程碑中的 2 項。
Qubit 數量足以破解加密技術嗎?
量子運算進步一直是加密產業關鍵議題,因這些電腦可能破解加密技術,暴露用戶資產於駭客危險之中,使其能高速竊取大量數位資產。
前 Google 產品經理 Kevin Rose 認為,Willow 暫時不會構成對加密貨幣重大威脅,因為要在 24 小時內破解 Bitcoin 加密技術至少需 1,300 萬個 qubit,目前尚未達成。
Willow 晶片僅有 105 個 qubit。
Kevin Rose 在一系列推文中解釋並 推文:
「問:Google 的 Willow 能破解比特幣嗎?
估算顯示,要在 24 小時內破解比特幣加密,需約 1,300 萬個 qubit 的量子電腦。
相較之下,Google 的 Willow 晶片雖是重大進展,但僅有 105 個 qubit,還有很長一段路要走......儘管如此,這在量子運算上仍為重要跨越。👏」
不過,支付平台 Lightspark 執行長 David Marcus 提醒,不應低估此發展,並稱現在正是推動「後量子密碼學與加密」的時候。
與此同時,以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin 早在 3 月便提出降低加密貨幣受量子運算風險的方法,他建議透過分叉應對。
解決之道是區塊鏈需透過硬分叉,讓加密貨幣用戶下載新錢包軟體以提升安全性,不過他也提醒少數人可能因此損失資產。
加密市場因量子末日恐慌陷混亂
此消息已在加密市場引發巨大波瀾,全球市值大跌 4.6% 至 3.46 兆美元,交易量則因恐慌大增 100%。
Twitter 上有人預測新的量子運算發展將使加密貨幣損失數百萬資產。
Geiger Capital 發推稱比特幣已死,還說:「趁好玩時玩夠了,你所有密碼也拜拜了。」
然而,如果量子電腦真能在不久將來破解加密,產業將會轉向量子安全演算法。
Web3 安全公司 Blockaid 的 GTM Glenn Rachlin 解析稱比特幣用兩種加密方式,ECDSA 256 強度對 Shor 演算法易受攻擊,RSA 則將大合數分解為質數。Shor 演算法進行質因數分解速度遠超傳統,削弱系統安全。
「要破解需超過 100 萬個 qubit,而 Willow 的 105 還差得遠。」Rachlin 說。
第二種 SHA-256 加密更難破解,需要數百萬顆實體 qubit。
Rachlin 補充:「比特幣加密目前仍然是 SAFU [Secure Asset Fund for Users]……暫時安全。」
同時,Block9 & Elev8 Digital Services 創辦人 Steven Rupp 援引 Grok 答案闢謠,指 Willow「目前無法破解比特幣 hash,受限於 qubit 數、錯誤更正技術及計算難度。雖然量子運算對比特幣加密是一個風險,但以現有技術來看,威脅仍屬於理論階段。」
加密業界也正提升加密標準,美國商務部國家標準技術研究院今年初已敲定三種後量子加密標準,這些標準「專為抗擊量子電腦網路攻擊設計」。許多加密安全公司也在積極研發應對技術。

