Đột phá mới trong tính toán lượng tử: Ảnh hưởng tiềm tàng của chip Willow của Google đến an ninh blockchain
Gần đây, công ty Google đã ra mắt chip tính toán lượng tử mới nhất của mình mang tên Willow, đánh dấu một bước đột phá lớn khác sau khi đạt được "quyền thống trị lượng tử" lần đầu tiên vào năm 2019. Chip Willow sở hữu 105 qubit và thiết lập hiệu suất tốt nhất trong cùng loại trong hai bài kiểm tra chuẩn: sửa lỗi lượng tử và lấy mẫu mạch ngẫu nhiên.
Trong thử nghiệm lấy mẫu mạch ngẫu nhiên, Willow chỉ mất 5 phút để hoàn thành nhiệm vụ tính toán mà siêu máy tính nhanh nhất hiện nay cần 10^25 năm才能 hoàn thành. Thành tựu đáng kinh ngạc này vượt qua tuổi của vũ trụ đã biết, thậm chí còn vượt qua cả thang thời gian mà vật lý học đã biết.
Một bước đột phá quan trọng của Willow là giảm đáng kể tỷ lệ lỗi. Khi số lượng qubit tăng lên, quá trình tính toán thường dễ xảy ra lỗi hơn. Tuy nhiên, Willow đã đạt được sự giảm tỷ lệ lỗi theo cấp số nhân và giữ nó dưới một ngưỡng quan trọng nào đó. Điều này được coi là điều kiện tiên quyết quan trọng để đạt được tính toán lượng tử thực tiễn.
Người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết, Willow như một hệ thống đầu tiên dưới ngưỡng lỗi, đại diện cho nguyên mẫu logic lượng tử có thể mở rộng thuyết phục nhất cho đến nay, chứng minh tính khả thi của máy tính lượng tử thực dụng quy mô lớn.
Mặc dù 105 qubit của Willow vẫn còn xa mới đủ để phá vỡ các thuật toán mã hóa được sử dụng trong tiền điện tử hiện tại, nhưng nó báo hiệu một triển vọng tươi sáng cho việc xây dựng máy tính lượng tử thực dụng quy mô lớn. Điều này đặt ra những thách thức về an ninh mới cho lĩnh vực blockchain và tiền điện tử.
Hiện tại, thuật toán chữ ký số Elliptic Curve (ECDSA) và hàm băm SHA-256 được sử dụng rộng rãi trong các giao dịch tiền điện tử như Bitcoin. Về lý thuyết, các thuật toán lượng tử có thể phá vỡ những thuật toán này, đặc biệt là ECDSA. Mặc dù hiện tại các máy tính lượng tử vẫn chưa thể gây ra mối đe dọa thực sự đối với những thuật toán này, nhưng với sự tiến bộ của công nghệ, trong tương lai có thể xuất hiện nguy cơ về an ninh.
Để đối phó với những rủi ro tiềm ẩn, ngành công nghiệp đang tích cực phát triển công nghệ chuỗi khối kháng lượng tử. Mật mã hậu lượng tử (PQC) là một loại thuật toán mật mã mới có khả năng chống lại các cuộc tấn công tính toán lượng tử. Một số tổ chức đã đạt được tiến bộ trong việc xây dựng khả năng mật mã hậu lượng tử toàn quy trình, phát triển kho mật mã phiên bản hậu lượng tử, và nhiều lĩnh vực khác. Đồng thời, cũng đang tiến hành cải tiến công nghệ như tối ưu hóa quy trình đồng thuận để giải quyết các vấn đề như sự phình to của chữ ký hậu lượng tử.
Ngoài ra, việc chuyển giao hậu lượng tử của các thuật toán mã hóa đa năng cũng được chú ý. Ví dụ, đã có tổ chức phát triển giao thức ký hiệu phân tán ngưỡng hiệu quả cho các thuật toán tiêu chuẩn ký hậu lượng tử của NIST, với sự cải thiện đáng kể về hiệu suất và chức năng.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ tính toán lượng tử, việc đảm bảo an ninh cho blockchain và tiền điện tử trong kỷ nguyên lượng tử tương lai sẽ trở thành một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực công nghệ và tài chính. Phát triển công nghệ blockchain kháng lượng tử, nâng cấp các blockchain hiện có để kháng lượng tử, đang ngày càng trở thành nhiệm vụ cấp bách để đảm bảo an toàn và ổn định lâu dài cho tiền điện tử.
Xem bản gốc
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Chip lượng tử Google Willow ra mắt, an ninh blockchain đối mặt với thách thức mới
Đột phá mới trong tính toán lượng tử: Ảnh hưởng tiềm tàng của chip Willow của Google đến an ninh blockchain
Gần đây, công ty Google đã ra mắt chip tính toán lượng tử mới nhất của mình mang tên Willow, đánh dấu một bước đột phá lớn khác sau khi đạt được "quyền thống trị lượng tử" lần đầu tiên vào năm 2019. Chip Willow sở hữu 105 qubit và thiết lập hiệu suất tốt nhất trong cùng loại trong hai bài kiểm tra chuẩn: sửa lỗi lượng tử và lấy mẫu mạch ngẫu nhiên.
Trong thử nghiệm lấy mẫu mạch ngẫu nhiên, Willow chỉ mất 5 phút để hoàn thành nhiệm vụ tính toán mà siêu máy tính nhanh nhất hiện nay cần 10^25 năm才能 hoàn thành. Thành tựu đáng kinh ngạc này vượt qua tuổi của vũ trụ đã biết, thậm chí còn vượt qua cả thang thời gian mà vật lý học đã biết.
Một bước đột phá quan trọng của Willow là giảm đáng kể tỷ lệ lỗi. Khi số lượng qubit tăng lên, quá trình tính toán thường dễ xảy ra lỗi hơn. Tuy nhiên, Willow đã đạt được sự giảm tỷ lệ lỗi theo cấp số nhân và giữ nó dưới một ngưỡng quan trọng nào đó. Điều này được coi là điều kiện tiên quyết quan trọng để đạt được tính toán lượng tử thực tiễn.
Người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết, Willow như một hệ thống đầu tiên dưới ngưỡng lỗi, đại diện cho nguyên mẫu logic lượng tử có thể mở rộng thuyết phục nhất cho đến nay, chứng minh tính khả thi của máy tính lượng tử thực dụng quy mô lớn.
Mặc dù 105 qubit của Willow vẫn còn xa mới đủ để phá vỡ các thuật toán mã hóa được sử dụng trong tiền điện tử hiện tại, nhưng nó báo hiệu một triển vọng tươi sáng cho việc xây dựng máy tính lượng tử thực dụng quy mô lớn. Điều này đặt ra những thách thức về an ninh mới cho lĩnh vực blockchain và tiền điện tử.
Hiện tại, thuật toán chữ ký số Elliptic Curve (ECDSA) và hàm băm SHA-256 được sử dụng rộng rãi trong các giao dịch tiền điện tử như Bitcoin. Về lý thuyết, các thuật toán lượng tử có thể phá vỡ những thuật toán này, đặc biệt là ECDSA. Mặc dù hiện tại các máy tính lượng tử vẫn chưa thể gây ra mối đe dọa thực sự đối với những thuật toán này, nhưng với sự tiến bộ của công nghệ, trong tương lai có thể xuất hiện nguy cơ về an ninh.
Để đối phó với những rủi ro tiềm ẩn, ngành công nghiệp đang tích cực phát triển công nghệ chuỗi khối kháng lượng tử. Mật mã hậu lượng tử (PQC) là một loại thuật toán mật mã mới có khả năng chống lại các cuộc tấn công tính toán lượng tử. Một số tổ chức đã đạt được tiến bộ trong việc xây dựng khả năng mật mã hậu lượng tử toàn quy trình, phát triển kho mật mã phiên bản hậu lượng tử, và nhiều lĩnh vực khác. Đồng thời, cũng đang tiến hành cải tiến công nghệ như tối ưu hóa quy trình đồng thuận để giải quyết các vấn đề như sự phình to của chữ ký hậu lượng tử.
Ngoài ra, việc chuyển giao hậu lượng tử của các thuật toán mã hóa đa năng cũng được chú ý. Ví dụ, đã có tổ chức phát triển giao thức ký hiệu phân tán ngưỡng hiệu quả cho các thuật toán tiêu chuẩn ký hậu lượng tử của NIST, với sự cải thiện đáng kể về hiệu suất và chức năng.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ tính toán lượng tử, việc đảm bảo an ninh cho blockchain và tiền điện tử trong kỷ nguyên lượng tử tương lai sẽ trở thành một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực công nghệ và tài chính. Phát triển công nghệ blockchain kháng lượng tử, nâng cấp các blockchain hiện có để kháng lượng tử, đang ngày càng trở thành nhiệm vụ cấp bách để đảm bảo an toàn và ổn định lâu dài cho tiền điện tử.