สรุปสั้นๆ
- นักวิจัยจาก Caltech กล่าวว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจต้องใช้เพียง 10,000–20,000 คิวบิตเพื่อถอดรหัสการเข้ารหัสลับสมัยใหม่
- งานวิจัยนี้ได้ร่างแนวทางการแก้ไขข้อผิดพลาดแบบใหม่สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมอะตอมเป็นกลาง
- ความก้าวหน้านี้อาจเร่งกำหนดเวลาสำหรับเครื่องจักรที่สามารถรันอัลกอริทึม Shor ซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อการเข้ารหัสลับที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย
คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สามารถทำลายการเข้ารหัสลับสมัยใหม่อาจต้องใช้คิวบิตน้อยกว่าที่เชื่อกันมาก่อนหน้านี้มาก ตามการวิจัยใหม่จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย
ในการศึกษาที่เผยแพร่เมื่อวันจันทร์ Caltech ได้ทำงานร่วมกับ Oratomic ซึ่งตั้งอยู่ใน Pasadena สตาร์ทอัพคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ก่อตั้งโดยนักวิจัยจาก Caltech เพื่อพัฒนาระบบอะตอมเป็นกลางแบบใหม่ซึ่งอะตอมแต่ละตัวถูกดักจับและควบคุมด้วยเลเซอร์เพื่อทำหน้าที่เป็นคิวบิต การทำเช่นนี้อาจช่วยให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทนต่อข้อผิดพลาดสามารถรันอัลกอริทึม Shor ซึ่งสามารถสร้างคีย์ส่วนตัวจากคีย์สาธารณะที่ใช้ในการเข้ารหัสลับเส้นโค้งวงรีของ Bitcoin ด้วยคิวบิตอะตอมที่กำหนดค่าได้ใหม่เพียง 10,000 คิวบิต
Dolev Bluvstein ผู้ร่วมก่อตั้งและ CEO ของ Oratomic ซึ่งเป็นนักวิจัยเยี่ยมชมสาขาฟิสิกส์ที่ Caltech กล่าวว่าความก้าวหน้าในคอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังเร่งกำหนดเวลาสำหรับเครื่องจักรที่ใช้งานได้จริงและเพิ่มแรงกดดันให้ย้ายไปยังการเข้ารหัสลับที่ต้านทานควอนตัม
"ผู้คนคุ้นเคยกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่อยู่ห่างออกไป 10 ปีเสมอ" Bluvstein กล่าวกับ Decrypt "แต่เมื่อคุณดูที่เราเคยอยู่เมื่อสิบกว่าปีที่แล้ว การประมาณการที่ดีที่สุดของสิ่งที่จะต้องใช้สำหรับอัลกอริทึม Shor คือหนึ่งพันล้านคิวบิตในเวลาที่ระบบที่ดีที่สุดที่เรามีในห้องทดลองมีประมาณห้าคิวบิต"
ระบบแก้ไขข้อผิดพลาดที่พบได้บ่อยที่สุดในปัจจุบันมักต้องใช้คิวบิตทางกายภาพประมาณ 1,000 คิวบิตเพื่อสร้างคิวบิตเชิงตรรกะที่เชื่อถือได้หนึ่งตัว ซึ่งเป็นหน่วยที่แก้ไขข้อผิดพลาดแล้วที่ใช้ในการคำนวณ ค่าโสหุ้ยนี้ได้ช่วยผลักดันการประมาณการสำหรับระบบที่ทนต่อข้อผิดพลาดในทางปฏิบัติไปสู่ช่วงล้านคิวบิต ทำให้ความคืบหน้าต่อเครื่องจักรที่สามารถรันอัลกอริทึมที่อาจคุกคาม RSA และการเข้ารหัสลับเส้นโค้งวงรีที่ใช้โดย Bitcoin และ Ethereum ช้าลง
Bluvstein ระบุว่าระบบในห้องทดลองปัจจุบันกำลังใกล้เข้ามา—และในบางกรณีเกิน—คิวบิตทางกายภาพ 6,000 คิวบิต กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความเสี่ยงด้านการเข้ารหัสลับอาจเกิดขึ้นเร็วกว่าที่ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้มาก
"คุณสามารถเห็นขนาดของระบบและความสามารถในการควบคุมเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปในขณะที่ขนาดระบบที่ต้องการลดลง" เขากล่าว
ในเดือนกันยายน นักวิจัยจาก Caltech เปิดเผยคอมพิวเตอร์ควอนตัมอะตอมเป็นกลางที่ทำงาน 6,100 คิวบิตด้วยความแม่นยำ 99.98% และเวลาสอดคล้อง 13 วินาที มันเป็นก้าวสำคัญสู่เครื่องจักรควอนตัมที่แก้ไขข้อผิดพลาดซึ่งยังทำให้เกิดความกังวลใหม่เกี่ยวกับภัยคุกคามในอนาคตต่อ Bitcoin จากอัลกอริทึม Shor
ภัยคุกคามได้กระตุ้นให้รัฐบาลและบริษัทเทคโนโลยีเริ่มย้ายไปยังการเข้ารหัสลับหลังควอนตัม หรือการเข้ารหัสที่ออกแบบมาเพื่อต้านทานการโจมตีของควอนตัม อย่างไรก็ตาม นักวิจัยเตือนว่ายังคงมีความท้าทายทางวิศวกรรมที่สำคัญ รวมถึงการปรับขนาดระบบควอนตัมในขณะที่รักษาอัตราข้อผิดพลาดที่ต่ำมาก
"เพียงแค่มีคิวบิตทางกายภาพ 10,000 คิวบิตก็เป็นสิ่งที่อาจเกิดขึ้นได้ภายในหนึ่งปี" Bluvstein กล่าว "แต่นั่นไม่ใช่เป้าหมายที่ผู้คนคิดจริงๆ มันไม่เหมือนเมื่อคุณออกแบบคอมพิวเตอร์ คุณแค่วางทรานซิสเตอร์บนชิป ล้างมือ และบอกว่าคุณทำเสร็จแล้ว มันเป็นงานที่ไม่ใช่เรื่องเล็กน้อย ซับซ้อนมากที่จะสร้างสิ่งเหล่านี้จริงๆ"
ถึงกระนั้น Bluvstein กล่าวว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริงอาจเกิดขึ้นก่อนสิ้นทศวรรษ
ข่าวนี้มาขึ้นขณะที่นักวิจัยของ Google รายงานการค้นพบใหม่ในวันอังคาร บ่งชี้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตสามารถทำลายการเข้ารหัสลับเส้นโค้งวงรีด้วยทรัพยากรน้อยกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ นั่นเพิ่มความเร่งด่วนให้กับการเรียกร้องให้มีการเปลี่ยนไปสู่การเข้ารหัสลับหลังควอนตัมก่อนที่เครื่องจักรดังกล่าวจะใช้งานได้
แม้ว่าอุตสาหกรรมสกุลเงินดิจิทัลได้เริ่มมุ่งเน้นไปที่ความเสี่ยงของควอนตัมมากขึ้นเรื่อยๆ Bluvstein กล่าวว่าความเสี่ยงนั้นขยายไปไกลเกินกว่าเครือข่ายบล็อกเชนและต้องการการเปลี่ยนแปลงในโลกดิจิทัลสมัยใหม่ส่วนใหญ่
"ฉันคิดว่าโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลของโลกทั้งหมด มันไม่ใช่แค่บล็อกเชน มันคืออุปกรณ์อินเทอร์เน็ตออฟธิงส์ การสื่อสารทางอินเทอร์เน็ต เราเตอร์ ดาวเทียม" เขากล่าว "มันครอบคลุมโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลทั่วโลกทั้งหมด และมันซับซ้อน"
จดหมายข่าว Daily Debrief
เริ่มต้นทุกวันด้วยข่าวสารยอดนิยมในตอนนี้ พร้อมด้วยฟีเจอร์ต้นฉบับ พอดแคสต์ วิดีโอ และอื่นๆ อีกมากมาย
แหล่งที่มา: https://decrypt.co/362988/cryptography-breaking-quantum-computers-closer-expected-caltech-bitcoin
