比特币：谷歌迈出了通向可靠量子计算机的一步

谷歌在其Willow处理器上展示了一种方法，显著减少了在创建量子计算的一个关键组件时的错误。这一进展使得量子计算机的实用研究更进一步，但仍然无法破解保护比特币的签名。

简要

• 谷歌通过Willow在量子计算方面取得了重大进展，错误率降低了约40倍。
• 尽管谷歌取得了进展，比特币仍然不在当前量子计算机的破解范围内。
• Q-Day对保护比特币的加密签名构成长期威胁。
• 某些比特币比其他比特币更容易受到攻击，尤其是那些公钥已经可见的比特币。
• 在强大机器到来之前，向后量子密码学的过渡变得至关重要，以保护比特币。

谷歌将一个主要量子错误降低了40倍

在量子计算瞄准比特币的同时，谷歌量子人工智能团队于10月15日宣布成功在真实硬件上测试了*<<魔法状态的培养>>*。这一技术旨在产生高可靠性的量子状态，这对于在经过错误校正的量子计算机上执行某些复杂操作是必要的。

结果展示了几项具体的进展：

• 错误率比未处理状态降低了约40；
• 研究人员获得了99.99%的逻辑保真度；
• 实验是在谷歌的量子处理器Willow上进行的；
• 仅有8%的试验在检测到错误后被保留；
• 该方法仍需在更大规模上运行。

魔法状态使得在量子计算中执行必要的操作成为可能。然而，其生产成本相当高。根据一些估计，这可能会占用量子机器高达95%的能力，从而影响计算本身。

谷歌的技术充当了一种过滤器。它首先将一个不完美的状态放置在处理器的小区域内，然后进行多次协调测量，以排除缺陷试验。保留的状态随后被转移到更大的纠错代码中。

谷歌将这一实验视为对这一瓶颈的实用解决方案的首次硬件演示。尽管公司承认仍然存在许多技术障碍，但解释道：

这一成功将一个重要的理论概念转变为实验上证明的现实。

BTC仍然不在当前机器的破解范围内

这一公告并不意味着Willow能够找回比特币钱包的私钥。它提高了未来量子计算所需资源的质量，但并未提供执行完整密码攻击所需的量子比特数量或稳定性。

比特币主要使用secp256k1曲线上的ECDSA签名算法。一台足够强大的量子计算机可能会应用Shor算法，从公钥计算出私钥。然后，它可以生成有效的签名并在未获得所有者授权的情况下转移资金。

在2026年发布的一项研究中，谷歌的研究人员估计，对这种加密技术的攻击最多可能需要1450个逻辑量子比特和大约7000万次Toffoli类型的操作。在对硬件和错误修正的一些假设下，少于500000个物理量子比特可能足以在几分钟内完成计算。

这些估计与当前的能力相去甚远。纠错的逻辑量子比特需要许多物理量子比特，因为量子系统仍然对噪声敏感，并迅速丧失它们所处理的信息。谷歌的演示涉及这一未来架构的一个元素，而不是一个在密码学上可操作的机器。

99.99%的保真度也不对应于处理器的整体精度。它衡量的是在实验过程中产生的魔法状态的质量。因此，将这一数字呈现为量子计算机几乎准备好攻击比特币的证据是误导性的。

Q-Day仍然要求为比特币做好准备

<< Q-Day >>指的是量子计算机能够破坏当前加密系统的时刻。没有可靠的日期可以预测这一事件，但比特币的迁移将需要数年的研究、开发和协调。

并非所有比特币都面临完全相同的风险。存放在从未公开其公钥的地址上的资金由于哈希而获得额外保护。重新使用的旧地址、pay-to-public-key类型的输出和在内存池中传播的交易则更容易暴露其公钥。

一台足够快的机器理论上可以在交易传播与确认之间计算出私钥。分配给中本聪或早已丢失的旧比特币则提出了另一个问题：其所有者可能无法将资金迁移到后量子系统。

解决方案在于新的抗量子计算签名。然而，它们的集成将需要对协议进行升级，新的地址格式和现有资金转移的方法。社区还需要决定那些永远不会迁移的币的命运。

因此，谷歌的进展并没有触发Q-Day。它更确认了许多曾经理论上的障碍开始获得实验性解决方案。对于比特币来说，紧迫性不在于屈服于恐惧，而在于在威胁变得具体之前做好过渡准备。