画期的な量子熱機関により、より大型の量子コンピュータの実現が一歩近づく

零度に近い温度下で熱エネルギーを実用的な仕事に変換するマイクロスケールの量子熱機関が、より効率的な量子コンピュータの実現への道を開いた。.

アールト大学の研究者たちは、超伝導回路内で量子力学的サイクル全体を実行できる世界初の装置を開発した。この装置全体は砂粒よりも小さい。量子ビット（量子力学的な情報伝達媒体）が、この装置の動力源として用いられている。.

アカデミー教授のミッコ・モットネン氏が主導したこのプロジェクトは、 科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ。この機械は、自動車や発電所のエンジンと同じ基本的な原理に基づいている。こうした機械は、暖かい環境から冷たい環境へエネルギーを交換することで仕事を生み出す。

アールト大学が開発したこの装置は、量子物理学が微小エネルギーの挙動を支配する微細なチップ上で動作する。.

研究者たちは1台の冷蔵庫を使って量子ビットを加熱・冷却する。

このエンジンは、共振器と量子回路冷凍機に接続された、磁束可変トランスモン量子ビットを備えている。トランスモンは、超伝導 量子コンピュータ。

エンジニアはマイクロ波信号を用いてこれらの装置を制御しながら、量子情報を保持・処理する。ここでは、トランスモンが、通常のエンジン内部で作動材料として用いられるガスに取って代わった。.

この冷蔵庫は、相反する2つのタスクを実行した。通常の熱機関は、多くの場合、別々の熱源と冷源に依存する。アールト大学の研究チームは、 変更すること で、プロセスのある段階では量子ビットを温め、別の段階では冷やすようにした。研究者たちはまた、慎重に選んだタイミングで量子ビットのエネルギーレベルも変更した。

この一連の動作により、量子オットーサイクルの4つの要素すべてが完了しました。ガソリンエンジンは、シリンダー内での燃料と空気の圧縮と膨張を通して、通常のオットーサイクルを利用しています。.

この新しい装置には圧縮ガスは使用されていなかった。極低温に保たれた回路内で、単一の量子ビットが極めて微量のエネルギーを交換する仕組みだった。.

研究の筆頭著者であるトゥオマス・ウースナッキ氏は、実験装置について次のように説明した。「今回の実験では、超伝導回路を用いてナノ加工された熱機関を構築し、絶対零度に近い極低温装置内で動作させました。その中心には、現代の量子技術の基本的な構成要素の一つであるトランスモン量子ビットがあります」とトゥオマス氏は述べた。.

Bitcoin 開発者らは、量子アルゴリズムがネットワークセキュリティに及ぼす影響を trac。

量子コンピューティングは Bitcoinにとっても重要だが、セキュリティ上の問題は熱機関とは別物である。サトシ・ナカモトは classic総当たり攻撃を現実的な脅威とは考えておらず、それは今も変わらない。量子コンピューティングの問題は2つの側面を持つ。1つはハッシュ化に関するもので、もう1つはデジタル署名に関するものである。.

グローバーのアルゴリズムは、考えられる回答の検索を高速化できる。SHA-256に対して使用した場合、システムの有効な保護レベルは256ビットから約128ビットに低下する。.

そのレベルは、現在入手可能なマシンをはるかに超えている。研究者によると、攻撃者は、現在存在するどの量子ハードウェアよりもはるかに大規模なものを必要とするだろうという。.

ショアのアルゴリズムは、ハッシュではなく署名を攻撃するため、より大きな懸念材料となる。十分な性能を持つ量子コンピュータであれば、 Bitcoin （BTC）で使用されている楕円曲線上に既に公開されている公開鍵から秘密鍵を計算できてしまう可能性がある。.

約700万 Bitcoin、つまり総供給量の約35％が、公開鍵が公開されているアドレスに保管されている。必要なハードウェアが開発されれば、これらの資産は危険にさらされる可能性がある。.

Alphabet Inc.（NASDAQ: GOOGL）傘下のGoogleの量子AI部門は、2026年に発表した研究で、 Bitcoinの価格曲線を解読するために必要な物理的な量子ビットの予測数を約50万にまで引き下げたことを明らかにした。現代の量子コンピュータは通常、1,000～1,500個の量子ビットしか搭載していない。.

研究者たちは、誤り訂正技術の進歩に基づき、2029年から2035年の間に現実的な脅威が生じる可能性があると見ている。.

サトシは2010年にハッシュのセキュリティについて何度か議論し、SHA-256の部分衝突の可能性についても触れた。彼の提案する対応策は一貫して変わっていない。開発者はまず正直なブロックチェーンのセキュリティを確保し、それから侵害された機能を置き換える必要がある、というものだ。.

Bitcoin のその後のアップデートは、ネットワークで使用されるハッシュ関数に影響を与えませんでした。Segregated Witnessは2017年に導入され、Taprootは2021年に導入されました。.

量子耐性は、グローバーのアルゴリズムとショアのアルゴリズムに対する認識の高まりのおかげで、2020年頃から開発者の間で大きな問題となり始めた。.

この記事を読んでいるあなたは、既に一歩先を行っています。 ニュースレターを購読して、その優位性を維持しましょう。