احذر يا بيتكوين: قد تكون الحواسيب الكمومية التي تكسر التشفير أقرب مما يتوقع العلماء في معهد كالتيك، وفقًا لقول معهد كالتيك

باختصار

• يقول باحثون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) إن أجهزة الحاسوب الكمّية قد لا تحتاج سوى 10,000–20,000 كيوبت لكسر التشفير الحديث.
• تعرض الدراسة نهجًا جديدًا لتصحيح الأخطاء لأجهزة الحاسوب الكمّية للذرات المتعادلة.
• قد تُسرّع هذه الخطوة الجداول الزمنية للآلات القادرة على تشغيل خوارزمية شور، التي تُهدد تشفيرًا منتشرًا على نطاق واسع.

قد تتطلب أجهزة الحاسوب الكمّية القادرة على كسر التشفير الحديث كيوبتات أقل بكثير مما كان يُعتقد سابقًا، وفقًا لأبحاث جديدة من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.

في الدراسة التي نُشرت يوم الاثنين، تعاونت Caltech مع Oratomic، وهي شركة ناشئة في الحوسبة الكمّية مقرّها باسادينا، أسسها باحثون من Caltech، لتطوير نظام جديد للذرات المتعادلة تُحبَس فيه الذرات الفردية وتُتحكَّم بها عبر الليزر لتعمل ككيوبتات. ومن خلال القيام بذلك، يمكن أن يتيح ذلك لجهاز كمّاني يتحمل الأخطاء تشغيل خوارزمية شور، التي يمكن أن تستخرج مفاتيح خاصة من المفاتيح العامة المستخدمة في التشفير المعياري للمنحنيات البيضية في بيتكوين، وذلك بما يصل إلى 10,000 كيوبت ذري قابلة لإعادة التهيئة.

قال دو ليف بلوبشتاين، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي في Oratomic، وهو زميل زائر في الفيزياء لدى Caltech، إن التقدم في الحوسبة الكمّية يسرّع الجدول الزمني للآلات العملية ويزيد الضغط على التحول إلى تشفير مقاوم للكمّ.

قال بلوبشتاين لـ _Decrypt. _“الناس تعودوا أن الحواسيب الكمّية تبقى دائمًا على بُعد 10 سنوات. لكن عندما تنظر إلى أين كنا قبل أكثر بقليل من عشر سنوات، كانت أفضل التقديرات لما كان مطلوبًا لخوارزمية شور بليار كيوبت في حين أن أفضل الأنظمة التي كانت لدينا في المختبر كانت تقريبًا خمس كيوبتات فقط.”



غالبًا ما تتطلب أنظمة تصحيح الأخطاء الأكثر شيوعًا اليوم حوالي 1,000 كيوبت فيزيائي لإنشاء كيوبت منطقي واحد موثوق، وهي الوحدة المصحَّحة بالأخطاء المستخدمة لإجراء الحسابات. وقد ساعد هذا العِبء في دفع تقديرات الأنظمة العملية القادرة على تحمل الأخطاء إلى نطاق المليون كيوبت، ما يبطئ التقدم نحو الآلات القادرة على تشغيل خوارزميات قد تُهدد RSA والتشفير بالمنحنيات البيضية المستخدم في بيتكوين وإيثيريوم.

أشار بلوبشتاين إلى أن أنظمة المختبر الحالية تقترب بالفعل—وفي بعض الحالات تتجاوز—6,000 كيوبت فيزيائي. وبعبارة أخرى، قد تكون مخاطر التشفير أقرب بكثير مما كان يتوقعه الخبراء سابقًا.

قال: “يمكنك حقًا رؤية حجم النظام وقابلية التحكم في الزيادة مع مرور الوقت كلما انخفض الحجم المطلوب للنظام”.

في سبتمبر، كشف باحثون من Caltech عن حاسوب كمّاني للذرات المتعادلة يعمل بـ 6,100 كيوبت بدقة 99.98% وأزمنة تماسك لمدة 13 ثانية. وكان هذا إنجازًا نحو أجهزة كمّية مصححة بالأخطاء، كما جدد مخاوف بشأن التهديدات المستقبلية لبيتكوين من خوارزمية شور.

دفعت هذه التهديدات الحكومات وشركات التكنولوجيا إلى البدء في التحول إلى التشفير ما بعد الكم، أو التشفير المصمم لمقاومة الهجمات الكمّية. إلا أن الباحثين يحذرون من أن تحديات هندسية كبيرة لا تزال قائمة، بما في ذلك توسيع نطاق الأنظمة الكمّية مع الحفاظ على معدلات خطأ منخفضة للغاية.

قال بلوبشتاين: “فقط امتلاك 10,000 كيوبت فيزيائي شيء يمكن أن يحدث خلال عام”. “لكن هذا ليس الهدف الذي يعتقده الناس. الأمر ليس مثلما عند تصميم كمبيوتر: تضع الترانزستورات على الشريحة، تغسل يديك، وتقول إن كل شيء انتهى. إن بناء أحد هذه الأنظمة مهمة شديدة التعقيد وليست بالأمر الهين إطلاقًا—إنها مهمة غير تافهة على الإطلاق ومرتفعة التعقيد.”

ومع ذلك، قال بلوبشتاين إن حاسوبًا كمّانيًا عمليًا يمكن أن يظهر قبل نهاية العقد.

تأتي هذه الأخبار بينما أفاد باحثون من Google يوم الثلاثاء بنتائج جديدة، ما يشير إلى أن أجهزة الحوسبة الكمّية المستقبلية قد تتمكن من كسر تشفير المنحنيات البيضية بموارد أقل مما كان يُعتقد سابقًا. وأضاف ذلك إلحاحًا إلى الدعوات للانتقال إلى التشفير ما بعد الكم قبل أن تصبح مثل هذه الآلات قابلة للتطبيق.

على الرغم من أن صناعة العملات الرقمية بدأت بشكل متزايد بالتركيز على مخاطر الكمّ، قال بلوبشتاين إن هذا الخطر يمتد إلى ما هو أبعد بكثير من شبكات البلوك تشين ويتطلب تغييرات في معظم عالمنا الرقمي الحديث.

قال: “أعتقد أن البنية التحتية الرقمية للعالم بأكمله. ليس الأمر مجرد بلوك تشين. إنها أجهزة إنترنت الأشياء، واتصالات الإنترنت، والموجهات، والأقمار الصناعية”. “إن الأمر يمتد عبر البنية التحتية الرقمية العالمية بأكملها، وهو أمر معقد.”

نشرة تفريغ يومية (Daily Debrief Newsletter)

ابدأ كل يوم بأهم القصص الإخبارية الآن، بالإضافة إلى محتوى مميزًا أصليًا، وبودكاست، وفيديوهات وأكثر.

بريدك الإلكتروني

احصل عليه!

احصل عليه!