Trong một bài báo được đăng trên tạp chí Science hôm thứ Năm, nhóm Quantum AI của Google cho biết họ đã giảm lỗi trong các “trạng thái ma thuật” khoảng 40 lần trên chip Willow.
Các trạng thái này vẫn cần chính xác hơn khoảng một triệu lần nữa thì mới có thể dùng để phá mã lượng tử.
Willow giảm lỗi trạng thái ma thuật 40 lần
Google cho biết phương pháp được gọi là bồi dưỡng trạng thái ma thuật này đạt độ trung thực logic 99,99% trên bộ xử lý Willow.
Máy tính lượng tử khả thi nhờ các trạng thái ma thuật. Các phép toán cơ bản được xử lý bằng hiệu chỉnh lỗi, nhưng những trạng thái này giống như nhiên liệu cho các phép toán khó hơn, vượt quá khả năng của máy tính cổ điển.
Google dẫn các ước tính cho thấy quá trình tạo ra chúng có thể tiêu tốn tới 95% năng lực của một máy tính, khiến gần như không còn chỗ cho công việc thực tế.
Giảm 40 lần giúp cải thiện đáng kể nhưng không loại bỏ được nút thắt. Google cho biết cần chứng minh khả năng nuôi cấy ở quy mô lớn hơn nhiều trước khi có thể đưa vào ứng dụng thực tế.
Năm 2024, Craig Gidney, Noah Shutty và Cody Jones đã phát triển phương pháp này tại Google bằng cách hoàn thiện một ý tưởng lý thuyết có từ trước. Nuôi cấy hoạt động như một bộ lọc.
Một trạng thái có nhiễu được đưa vào một vùng giới hạn trên chip, nơi các phép đo phối hợp tìm kiếm lỗi. Những lần thử không thành công sẽ bị loại bỏ, còn những lần thành công được giữ lại.
Nhà khoa học nghiên cứu Emma Rosenfeld liên tục nhận được những kết quả tưởng như không thể xảy ra. Sau nhiều tháng tìm hiểu, nhóm cuối cùng phát hiện ra rằng sự biến động nhiệt độ và nhiễu trong phòng thí nghiệm do thiết bị bị trôi đã làm sai lệch phép đo chuẩn của họ.
Giải pháp là trao cho hệ thống quyền kiểm soát lớn hơn. Nhóm cũng nảy ra ý tưởng sử dụng nuôi cấy như một cách mới để tự đánh giá chuẩn.
Google cũng đã chứng minh khả năng chuyển một trạng thái đã được tinh lọc từ mã màu khoảng cách 3 sang mã bề mặt khoảng cách 5, một bước được gọi là “ghép”. Đây là hai cách tổ chức việc sửa lỗi. Trong tương lai, máy tính có thể cần kết hợp cả hai phương pháp sửa lỗi để duy trì độ tin cậy mà không làm phần cứng cồng kềnh hơn.
Phân tích thừa số RSA-2048 cần tỷ lệ lỗi gần mức một trên 10 tỷ
Độ trung thực 99,99% đồng nghĩa với khoảng một lỗi trên mỗi 10.000 lần. Bài báo cho biết để phân tích thừa số một khóa RSA-2048, cần các trạng thái ma thuật có tỷ lệ lỗi khoảng 1 trên 10 tỷ — chênh lệch gấp một triệu lần.
Năm 2025, Craig Gidney ước tính có thể phá RSA-2048 bằng chưa đến một triệu qubit có nhiễu. Nuôi cấy là một trong những yếu tố cấu thành ước tính này. Hôm thứ Năm, Bitcoin được giao dịch ở mức gần 82.165 USD.
Theo một nghiên cứu của Google Quantum AI, cần ít hơn 500.000 qubit vật lý để phá mật mã đường cong elliptic 256 bit của Bitcoin — thấp hơn khoảng 80% so với các ước tính trước đây.
Theo nghiên cứu, một máy đủ mạnh có thể chuyển hướng một giao dịch đang diễn ra trong khoảng chín phút, với tỷ lệ thành công 41%.
Theo ước tính của Coinbase và Project Eleven, các ví có khóa công khai đã xuất hiện trên blockchain đang nắm giữ khoảng 7 triệu BTC. Con số này tương đương khoảng một phần ba tổng nguồn cung BTC, và lượng BTC đó đã tăng lên sau khi Bitcoin nâng cấp Taproot.
Willow có 105 qubit vật lý, còn cách rất xa con số nửa triệu mà các phép tính cho thấy cần có để thực hiện cuộc tấn công.
Google dự kiến triển khai mật mã hậu lượng tử vào năm 2029.
Hiện tại, Bitcoin chỉ có một đề xuất về địa chỉ an toàn trước máy tính lượng tử — BIP 360 — và chưa có kế hoạch chuyển đổi tất cả người dùng sang loại địa chỉ này.
Những bộ óc xuất sắc nhất trong giới tiền mã hóa đã đọc bản tin của chúng tôi. Bạn muốn tham gia không? Hãy tham gia cùng họ.