Willow 99.99%的魔術態仍距破解RSA密鑰差百萬倍

谷歌Quantum AI團隊在週四發表於《科學》雜誌的一篇論文中表示，在其Willow芯片上，“魔法態”的錯誤率被削減了約40倍。

在量子破譯變得可行之前，這些狀態的精度仍需提高約一百萬倍。

Willow將魔法態錯誤率降低了40倍

Google表示，該方法被稱爲“魔法態培育”，在Willow處理器上實現了99.99%的邏輯保真度。

得益於魔法態，量子計算成爲可能。基本操作由糾錯機制處理，但這些狀態如同燃料，用於執行那些超越經典計算能力的複雜任務。

谷歌引用估算稱，生產這些魔法態的過程可能消耗高達95%的計算資源，留給實際運算的空間所剩無幾。

40倍切割會造成凹痕，但無法消除瓶頸。谷歌表示，在投入實際應用之前，需要在更大規模上證明其培養方法的可行性。

2024年，克雷格·吉德尼（Craig Gidney）、諾亞·沙蒂（Noah Shutty）和科迪·瓊斯（Cody Jones）在谷歌基於先前的理論構想並加以完善，開發了該方法。培養過程類似於一種過濾器。

帶有噪聲的狀態進入芯片的受限區域，其中協調測量用於探測錯誤。失敗的嘗試會被丟棄，成功的嘗試則被保留。

研究科學家艾瑪·羅森菲爾德（Emma Rosenfeld）多次獲得看似不合理的結果。經過數月的深入排查，團隊最終發現，溫度波動以及設備漂移帶來的實驗室噪聲扭曲了他們的基準測試結果。

解決方案是賦予系統更多控制權，團隊還構思出利用培養技術作爲自我基準測試的新方法。

將純化狀態從距離-3顏色碼轉移到距離-5表面碼，這一被稱爲“嫁接”的步驟也是谷歌展示的另一項成果。這是兩種不同的糾錯結構方式。未來，機器可能需要結合這兩種糾錯方法，在不增加硬件負擔的前提下保持可靠性。

分解RSA-2048需要在約10十億次操作中接近一次錯誤

99.99%的保真度意味着每10,000次操作中大約會出現一次錯誤。據論文稱，要分解一個RSA-2048密鑰，你需要誤差率約爲十億分之一的魔法態，這與前者相差一百萬倍。

Craig Gidney在2025年估計，使用少於100萬個噪聲量子比特即可破解RSA-2048。培育是這一估算中的關鍵要素之一。週四，比特幣交易價格接近82,165美元。

根據Google Quantum AI的一項研究，破解比特幣256位橢圓曲線密碼學所需的物理量子比特數不到500,000個，比早期估計低了約80%。

根據該研究，一臺足夠強大的機器可以在大約九分鐘內重新路由一筆實時交易，成功率爲41%。

根據Coinbase和Project Eleven的估算，公鑰已存在於區塊鏈上的錢包持有約700萬枚BTC。這約佔整個BTC供應量的三分之一，而比特幣的Taproot升級使這一池子進一步擴大。

Willow擁有105個物理量子比特，遠未達到攻擊所需數學模型所要求的五十萬個。

Google的後量子密碼學時間表見2029。

目前，比特幣只有一個量子安全地址提案，即BIP 360，且沒有計劃讓所有人遷移過去。

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