Google 的量子錯誤削減技術降低破解比特幣機器的規模估算

一篇日期為 10 月 15 日、發表於《Science》的 Google 研究論文，描述了一種在該公司的 Willow 晶片上將錯誤大幅削減約 40 倍的方法；Google 稱這是針對一項重大量子運算挑戰的同類首見解決方案。

未來的量子電腦或許能破解保護比特幣（BTC）的加密技術。目前的裝置仍舊過於薄弱。Google 表示，其技術可能降低這樣一台假想機器所需的規模。

Google 如何培育出更純淨的魔態

量子電腦依賴由稱為魔態的元素所構成的特定運算。Google 指出，根據某些估計，產生這些狀態的純淨版本，可能耗費一台機器高達 95% 的容量。

Google 這項名為「魔態培育」的技術採用排除法。Willow 晶片先從一個不精確、有缺陷的狀態開始，執行多次檢查，並排除每個不成功的結果。隨後，剩餘部分會被培育成明顯更純淨的狀態。

在 Willow 晶片上以這種培育方法產生的狀態，與標準生成方式相比，錯誤約減少 40 倍。Google 表示，這達成了 99.99% 的創紀錄保真度，這是精確度的指標。

團隊主張，如果這項技術能擴展，它就能大幅縮小執行實用工作所需機器的規模。Google 先前在評估比特幣所受威脅時，也曾使用這種機器規模指標。

「這項工作首次展示了針對量子運算最嚴峻資源瓶頸之一的實用解決方案。它在真實硬體上證明，我們可以高效地製造這些關鍵的魔態，」團隊在部落格文章中寫道。

Google 研究隱含的比特幣運算

理論上，一台夠先進的量子機器可以從比特幣錢包的公鑰推導出私鑰。上個 3 月，Google 計算出此類攻擊需要少於 500,000 個量子位元。

這樣的操作還需要數千萬個依賴魔態的步驟。這種培育方法已經縮小了同類估算。2025 年，Google 的 Craig Gidney 應用此方法，縮小了能夠破解 RSA（一種常見加密標準）的理論機器。

Google 現有的 Willow 晶片僅包含 105 個量子位元，遠低於 500,000 的門檻。該公司承認了這項限制。

「當然，我們仍需要在更大規模上示範魔態培育，才能讓它在實用量子運算中切實可行，而且還有許多技術挑戰尚待克服，」Google 團隊表示。

儘管如此，若這樣的機器出現，特定的比特幣會更容易成為攻擊目標。Glassnode 的數據顯示，有 604 萬枚 BTC（佔歷來已開採比特幣總量的 30.2%）存放在公鑰暴露的錢包中。以比特幣價格 81,857 美元計算，這批比特幣的總價值約為 4,940 億美元；該價格在前一日上漲了 1.19%。

這些比特幣中的大部分仍可移動，而且可以轉移到更安全的地點。然而，一份 6 月發布的研究預測，約有 230 萬枚 BTC 不具備這種可能性。這些資產不是遺失、休眠，就是源自比特幣最初期的時代。

這些受困比特幣的命運尚未解決。Coinbase 在 10 月 13 日一篇探討比特幣邁向量子抗性加密遷移的文章中，將其描述為一個棘手的問題。

該交易所列舉了各種可能性，從使舊幣無法動用，到為其持有者建立取回工具。它還提倡一項分階段計劃，讓活躍錢包提前採用抗量子保護。Coinbase 將這篇文章定位為對一場持續辯論的貢獻，而非最終立場。

根據 6 月的研究，於 2026 年展開的遷移可能會在 2029 年至 2031 年間結束。這個時間範圍甚至會早於一台能破解密碼的機器在最佳情況下 2035 年才問世的時間。Google 並未提供擴大其自身技術規模的時間表。