Nárast Google’s Willow Quantum Chip
V nedávnom oznámení spoločnosť Google predstavila svoju najnovšiu inováciu vo svete kvantového výpočtu – čip Willow.
S 105 fyzickými qubitmi a vylepšenými schopnosťami korekcie chýb sa Willow vyníma ako prelom, ktorý by mohol vyzvať schopnosti konvenčných superpočítačov v určitých zložitých výpočtoch. Hlavným cieľom za týmto pokrokom je priblížiť sa k vytvoreniu spoľahlivých kvantových počítačov, ktoré slúžia na väčšie dobro rozširovania ľudských poznatkov a spoločenských prínosov.
Kvantové výpočty vs. klasické výpočty: Prehľad
Kvantové výpočty sa od klasických výpočtov odlišujú využívaním qubitov, alebo kvantových bitov. Na rozdiel od štandardných binárnych bitov, ktoré sú buď 0 alebo 1, qubity sa nachádzajú v superpozícii, existujúc v niekoľkých stavoch súčasne. Keď sa kvantové bity zamotajú, môžu spracovávať veľké množstvá dát súčasne, ponúkajúc riešenia zložitých problémov efektívnejšie ako konvenčné počítače.
Technické inovácie v kvantovom čipe Willow
Google sa zameral na niekoľko kľúčových aspektov pri vývoji Willow. Ovládli in-house výrobu qubitov pomocou supravodičových integrovaných obvodov, ktoré vyžadujú presné inžinierstvo a výber materiálov na udržanie stability a kontroly. Navyše, kvantové počítače sú veľmi citlivé na vonkajšie narušenia, ako elektromagnetické polia a teplo. Inžinieri to kompenzovali vytvorením špecializovaného balenia, ktoré izoluje qubity a pritom zachováva ich spojenia s vonkajšími systémami.
Zložité systémy kvantového výpočtu
Kľúčovým prvkom v ovládaní týchto qubitov je prenos mikrovlnných signálov, pre ktorý Google využíva pokročilé káblové systémy schopné pracovať v širokých teplotných rozmedziach. Willow, napríklad, funguje v zriadení na zriedenie, ktoré poskytuje prostredie chladnejšie ako vonkajší vesmír, čo je nevyhnutné pre prevádzku supravodičových qubitov a minimalizáciu energetických strát počas procesu.
Fyzické vs. logické qubity: Aký je rozdiel?
Je dôležité rozlišovať medzi fyzickými qubitmi, ktoré sú základnými komponentmi kvantového hardvéru, a logickými qubitmi, ktoré prichádzajú do úvahy pri korekcii chýb. Keďže qubity sú náchylné na chyby spôsobené šumom a rušením, logické qubity sa vytvárajú kombinovaním niekoľkých fyzických qubitov na vytvorenie jedného, stabilnejšieho výpočtového prvku. Obtiažnosť korekcie chýb naznačuje, že hrozba pre šifrovacie systémy ešte nie je bezprostredná, pretože odborníci očakávajú milióny logických qubitov na prelomenie súčasných kryptografických algoritmov, pričom Willow dosiahol 105 fyzických qubitov.
Hodnotenie dopadu na Bitcoin
Bezpečnosť Bitcoinu je založená na dvoch hlavných šifrovacích systémoch: ECDSA 256 a SHA-256, pričom každý z nich má svoj vlastný stupeň zraniteľnosti voči kvantovému výpočtu. Napriek potenciálnym rizikám aktuálny počet fyzických qubitov Willow nevytvára bezprostrednú hrozbu pre žiadny šifrovací systém. Obe by si vyžadovali schopnosti kvantového výpočtu, ktoré sú ďaleko nad tým, čo je momentálne dostupné.
Rôzne názory na hrozbu kvantového výpočtu
Diskusie v kryptomenovom priestore priniesli rôzne názory. Analytik Charles Edwards nás upozorňuje, aby sme zvážili rýchly pokrok v kvantovom výpočte, pričom ho porovnáva s ranými dňami Bitcoinu, kedy ho mnohí odvrhli. Odkazuje na štúdie naznačujúce, že kvantová hrozba pre bezpečnosť Bitcoinu by mohla byť relevantná o päť až desať rokov a vyzýva komunitu na prípravu.
Na druhej strane, Ben Sigman zdôrazňuje, že 105 qubitov Willow je výrazne nedostatočných v porovnaní s miliónmi potrebnými na ohrozenie bezpečnosti Bitcoinu. Povzbudzuje obozretnosť, ale uisťuje, že v súčasnosti zostáva kryptografia Bitcoinu silná.
Cesta vpred
Bez ohľadu na aktuálne schopnosti sú proaktívne kroky nevyhnutné pre kryptokomunitu. Logistika presunu Bitcoinu na kvantovo-odolný šifrovací rámec by vyžadovala čas a dohodu komunity. Preto je kriticky dôležité začať pracovať na riešeniach už teraz, aby sme mohli zostať pred potenciálnou výzvou, ktorú by kvantový výpočet mohol predstavovať v blízkej aj vzdialenej budúcnosti.
Pozývame čitateľov, aby sa podelili o svoje názory a postoje nižšie na vyvíjajúcu sa krajinu kvantového výpočtu a jeho dôsledky pre Bitcoin a ďalšie kryptomeny.
