Google продемонстрировала 40-кратное сокращение ошибок квантовых вычислений с помощью своего процессора Willow, продвинув технологию, которая, по мнению исследователей, в конечном итоге может бросить вызов криптографии, защищающей Bitcoin.
Краткое содержание
- Google сократила ошибки квантовых вычислений примерно в 40 раз, используя культивацию магических состояний на своем процессоре Willow.
- Исследователи Google достигли 99,99% логической точности при тестировании очищенных квантовых состояний на реальном вычислительном оборудовании.
- Glassnode оценила, что 6,04 миллиона BTC имели открытые публичные ключи, что составляет 30,2% от добытых Bitcoin.
- Более раннее исследование Google показало, что будущие криптографические атаки могут потребовать менее 500 000 физических квантовых кубитов.
- Coinbase опубликовала рекомендации по безопасности Bitcoin 13 октября, addressing migration challenges and vulnerable legacy coins.
Google объявила о результатах 15 октября 2026 года после публикации своего исследования в научном журнале Science. В эксперименте использовалась техника, называемая культивацией магических состояний, для создания квантовых состояний с 99,99% логической точностью, или достоверностью, согласно методу тестирования исследователей.
Достижение решает техническую проблему, которая ограничивала усилия по созданию надежных квантовых компьютеров. Хотя эксперимент Google не взломал шифрование Bitcoin, его результаты касаются технологии, которая в конечном итоге может помочь будущим машинам выполнять вычисления, необходимые для атаки на существующие криптографические системы.
Исследование следует за мартовской оценкой Google, согласно которой достаточно мощный квантовый компьютер мог бы взломать тип эллиптической криптографии, используемой Bitcoin, с помощью менее чем 500 000 физических кубитов при определенных аппаратных допущениях.
Google сокращает ошибки квантовых вычислений в 40 раз
Последний эксперимент Google был сосредоточен на снижении ошибок в специальных квантовых состояниях, используемых для выполнения определенных сложных вычислений. Известные как магические состояния, они предоставляют ресурсы, необходимые для операций, которые обычные методы квантовой коррекции ошибок не могут выполнить самостоятельно.
Создание этих состояний было одной из дорогостоящих частей квантовых вычислений. По словам исследователей Google, некоторые оценки предполагают, что производство достаточно надежных магических состояний может потреблять до 95% мощности квантового компьютера.
Новый метод начинается с квантового состояния, содержащего ошибки, и подвергает его повторным проверкам. Попытки, не прошедшие тесты, отбрасываются, оставляя успешные с существенно более низкими показателями ошибок.
Используя процессор Willow, Google продемонстрировала, что процесс культивации снизил ошибки примерно в 40 раз по сравнению с состояниями, созданными без этого метода. Его исследователи сообщили о рекордной логической точности 99,99% для полученных T-состояний, которые используются в важных операциях квантовых вычислений.
Научные сотрудники Эмма Розенфельд и Крейг Гидни описали результат как первую экспериментальную демонстрацию эффективного метода производства этих ресурсов на реальном квантовом оборудовании.
Команда разработала подход на основе теоретической работы, проведенной в 2024 году Гидни, Ноем Шатти и Коди Джонсом. Превращение предложения в рабочий эксперимент потребовало изменений как в аппаратном управлении, так и в методах измерения ошибок.
Во время тестирования исследователи обнаружили, что электрический дрейф и колебания температуры мешают их измерениям. Они внедрили новые элементы управления и разработали метод бенчмаркинга, который позволил процессу культивации помочь проверить собственную точность.
Затем Google продемонстрировала, что очищенные состояния могут передаваться между двумя методами квантовой коррекции ошибок, известными как цветовые коды и поверхностные коды. Эксперимент успешно перенёс состояние из цветового кода с расстоянием 3 в поверхностный код с расстоянием 5.
Компания предупредила, что эта технология всё ещё нуждается в тестировании в более крупных масштабах, прежде чем она сможет поддерживать практические квантовые компьютеры.
Что квантовый прорыв Google означает для безопасности Bitcoin
Bitcoin использует криптографию с открытым ключом для авторизации транзакций и подтверждения того, что средства расходуются их законными владельцами. Закрытые ключи остаются секретными, тогда как открытые ключи могут использоваться для проверки цифровых подписей.
Достаточно мощный квантовый компьютер, выполняющий алгоритм Шора, теоретически мог бы вычислить закрытый ключ из раскрытого открытого ключа. Такая атака угрожала бы средствам, защищённым существующими системами подписей на эллиптических кривых.
В марте 2026 года исследователи Google оценили, что будущие машины смогут взломать 256-битную криптографию на эллиптических кривых, используя менее 500 000 физических кубитов. Исследование включало аппаратные допущения и расчёты, которые не были продемонстрированы на машине, способной атаковать Bitcoin.
Эта оценка представляла собой примерно 20-кратное сокращение по сравнению с более ранними расчётами ресурсов. Исследователи Google разработали оптимизированные квантовые схемы, предназначенные для выполнения математических операций, необходимых для восстановления закрытых ключей из открытых ключей.
Однако эта работа всё ещё требует миллионов квантовых операций и надёжной коррекции ошибок. Магические состояния необходимы для поддержки некоторых из этих операций, что делает последний эксперимент Google relevant к техническим требованиям, выявленным в его более раннем исследовании.
Процессор Willow содержит 105 физических кубитов, что намного меньше ресурсов, описанных в исследовании Google по безопасности Bitcoin. Его последнее достижение заключалось в подготовке и проверке квантовых состояний, а не в извлечении закрытых ключей криптовалют.
Как ранее рассматривалось в ускоренном графике Google по квантовой безопасности, компания призвала организации подготовиться к постквантовой криптографии до появления способных машин.
Google не объявила, когда его метод культивирования будет работать в масштабе, необходимом для практических криптографических атак. Компания признала, что технические проблемы остаются при расширении эксперимента до более крупных систем.
Glassnode выявляет 6,04 млн BTC с раскрытыми открытыми ключами
Потенциальная угроза для Bitcoin частично зависит от того, имеет ли цель атакующего публично видимый криптографический ключ.
Аналитическая фирма по блокчейну Glassnode в мае оценила, что примерно 6,04 млн BTC, что эквивалентно 30,2% добытого на тот момент предложения, имели раскрытие открытого ключа, находясь в неизрасходованных выходах транзакций.
Исследование разделило раскрытые holdings на две категории. Примерно 1,92 млн BTC были классифицированы как структурно раскрытые, поскольку их форматы адресов по своей конструкции раскрывали открытые ключи.
Ещё 4,12 млн BTC считались операционно раскрытыми из-за таких практик, как повторное использование адресов и частичное расходование. В определённых структурах транзакций расходование Bitcoin раскрывает открытый ключ, который ранее был скрыт за криптографическим хешем.
Эти цифры измеряют раскрытие в соответствии с методологией Glassnode, а не монеты, которые квантовые компьютеры могут украсть в настоящее время. Они не устанавливают, что все 6,04 млн BTC были бы доступны атакующему при идентичных условиях.
Результаты были освещены в более раннем отчёте о рисках квантовых вычислений для безопасности блокчейна, который рассматривал опасения европейских регуляторов и концентрацию Bitcoin на потенциально уязвимых адресах.
Ещё одна проблема связана с монетами, владельцы которых, возможно, больше не имеют закрытых ключей, необходимых для их перемещения. Исследователи оценили, что миллионы BTC могут оставаться в старых кошельках, потому что их владельцы потеряли доступ, забросили аккаунты или не перемещали holdings в течение многих лет.
Исследование Quantus в июне оценило, что примерно 2,3 млн BTC может быть трудно или невозможно мигрировать с помощью обычных процедур кошелька.
Исследование, ранее рассмотренное в предупреждениях о потерянных биткоинах и будущих квантовых атаках, описывало потенциальные риски, связанные с неактивными кошельками и ранними биткоин-активами.
Эти цифры остаются оценками. Публичные данные блокчейна не могут окончательно определить, потерял ли владелец неактивного кошелька доступ или просто решил не тратить монеты.
Coinbase предлагает шаги по защите биткоина от квантовых атак
Поскольку исследователи продолжают совершенствовать квантовое оборудование, криптовалютные компании изучают, как биткоин мог бы перейти на системы подписей, разработанные для защиты от квантовых атак.
13 октября Coinbase опубликовала рекомендации, касающиеся долгосрочной безопасности биткоина, включая обращение с раскрытыми монетами, новые форматы кошельков и практические проблемы замены существующих криптографических подписей.
Биржа утверждала, что защита биткоина требует большего, чем выбор квантово-устойчивого алгоритма. Успешный переход должен учитывать комиссии за транзакции, ограниченное пространство блоков, совместимость кошельков, системы хранения и способность независимых узлов проверять транзакции.
Coinbase описала несколько возможных подходов к монетам, которые не могут быть перемещены до будущего обновления безопасности. Варианты включали ограничения на расходование с уязвимых адресов и механизмы восстановления, которые могли бы позволить законным владельцам вернуть затронутые активы.
Биржа не представила эти возможности как согласованную политику биткоина. Решения, касающиеся неактивных монет и потенциальных ограничений, потребовали бы обсуждения и принятия в децентрализованном сообществе разработчиков биткоина.
Для активных кошельков Coinbase поддержала возможность для пользователей принять квантово-устойчивые опции посредством поэтапного перехода. Предложение дало бы разработчикам и кастодианам время протестировать новые системы подписей до того, как существующие защиты станут уязвимыми.
Некоторые разработчики биткоина уже предложили изменения через предложения по улучшению биткоина, включая BIP-360, который вводит предлагаемый тип выхода, предназначенный для снижения раскрытия открытого ключа в определённых обстоятельствах.
Исследователи предупредили, что миграция большого количества биткоин-транзакций может потребовать нескольких лет, в зависимости от выбранной системы подписей, пропускной способности сети и количества пользователей, перемещающих свои средства.
Отдельное исследование, проведённое в июне, прогнозировало, что миграция, начавшаяся в 2026 году, может завершиться между 2029 и 2031 годами при его допущениях. Расчёт остаётся условным, и биткоин не утвердил общecетевой срок для перехода на постквантовые подписи.
Последнее исследование Google предоставляет новый экспериментальный результат для разработки квантового оборудования, в то время как октябрьские рекомендации Coinbase остаются открытыми для обсуждения среди разработчиков биткоина, исследователей, кастодианов и других участников сети.
