Waspada Bitcoin: Komputer Kuantum yang Memecahkan Kriptografi Mungkin Lebih Dekat dari yang Diperkirakan, menurut Caltech

Singkatnya

• Para peneliti Caltech mengatakan bahwa komputer kuantum mungkin hanya membutuhkan 10.000–20.000 qubit untuk memecahkan kriptografi modern.
• Pekerjaan tersebut menguraikan pendekatan koreksi kesalahan baru untuk komputer kuantum atom netral.
• Terobosan ini dapat mempercepat timeline untuk mesin yang mampu menjalankan algoritma Shor, yang mengancam kriptografi yang banyak digunakan secara luas.

Komputer kuantum yang mampu memecahkan kriptografi modern mungkin memerlukan jauh lebih sedikit qubit daripada yang sebelumnya dipercaya, menurut riset baru dari California Institute of Technology.

Dalam studi yang dipublikasikan pada hari Senin, Caltech bekerja sama dengan Oratomic, sebuah startup komputasi kuantum berbasis di Pasadena, yang didirikan oleh para peneliti Caltech, untuk mengembangkan sistem atom netral baru di mana atom-atom individu ditangkap dan dikendalikan dengan laser agar berfungsi sebagai qubit. Dengan demikian, sistem komputer kuantum yang toleran kesalahan dapat menjalankan algoritma Shor, yang dapat menurunkan kunci privat dari kunci publik yang digunakan dalam kriptografi kurva eliptik Bitcoin, dengan jumlah sekecil 10.000 qubit atom yang dapat dikonfigurasi ulang.

Oratomic co-founder dan CEO Dolev Bluvstein, seorang associate visiting di bidang fisika di Caltech, mengatakan bahwa kemajuan dalam komputasi kuantum mempercepat timeline untuk mesin-mesin praktis dan meningkatkan tekanan untuk beralih ke kriptografi tahan kuantum.

“Orang-orang terbiasa dengan gagasan bahwa komputer kuantum selalu berjarak 10 tahun,” kata Bluvstein kepada _Decrypt. _“Namun ketika Anda melihat posisi kita sedikit lebih dari sepuluh tahun lalu, perkiraan terbaik tentang apa yang akan dibutuhkan untuk algoritma Shor adalah satu miliar qubit pada saat sistem terbaik yang kami miliki di lab kira-kira hanya lima qubit.”



Sistem koreksi kesalahan yang paling umum saat ini sering membutuhkan sekitar 1.000 qubit fisik untuk menciptakan satu qubit logis yang andal, unit yang sudah dikoreksi kesalahannya untuk melakukan perhitungan. Beban tambahan itu telah membantu mendorong perkiraan untuk sistem praktis yang toleran kesalahan ke kisaran jutaan qubit, memperlambat kemajuan menuju mesin yang mampu menjalankan algoritma yang dapat mengancam RSA dan kriptografi kurva eliptik yang digunakan oleh Bitcoin dan Ethereum.

Bluvstein mencatat bahwa sistem lab saat ini sudah mendekati—dan dalam beberapa kasus melebihi—6.000 qubit fisik. Dengan kata lain, risiko kriptografi bisa jauh lebih cepat daripada yang sebelumnya diperkirakan oleh para ahli.

“Anda benar-benar bisa melihat ukuran sistem dan kemampuan pengendaliannya meningkat dari waktu ke waktu ketika ukuran sistem yang dibutuhkan semakin turun,” katanya.

Pada bulan September, para peneliti Caltech mengungkap sebuah komputer kuantum atom netral yang beroperasi dengan 6.100 qubit dan akurasi 99,98% serta waktu koherensi 13 detik. Itu merupakan tonggak menuju mesin kuantum yang sudah terkoreksi kesalahannya, yang sekaligus memperbarui kekhawatiran tentang ancaman masa depan terhadap Bitcoin dari algoritma Shor.

Ancaman itu telah mendorong pemerintah dan perusahaan teknologi untuk mulai bermigrasi ke kriptografi pasca-kuantum, atau enkripsi yang dirancang untuk tahan terhadap serangan kuantum. Namun, para peneliti mengingatkan bahwa tantangan rekayasa besar masih ada, termasuk menskalakan sistem kuantum sambil mempertahankan tingkat kesalahan yang sangat rendah.

“Hanya dengan memiliki 10.000 qubit fisik saja merupakan sesuatu yang bisa terjadi dalam waktu satu tahun,” kata Bluvstein. “Tapi itu sebenarnya bukan sasaran yang orang pikirkan. Itu bukan seperti ketika Anda merancang sebuah komputer—Anda hanya memasang transistor di chip, mencuci tangan, dan bilang Anda sudah selesai. Ini tugas yang sangat tidak sepele, sangat rumit, untuk benar-benar pergi dan membangun salah satu dari mesin ini.”

Meskipun demikian, Bluvstein mengatakan bahwa sebuah komputer kuantum yang praktis bisa muncul sebelum akhir dekade ini.

Berita ini muncul saat peneliti Google melaporkan temuan baru pada hari Selasa, yang menyarankan bahwa komputer kuantum masa depan dapat memecahkan kriptografi kurva eliptik dengan sumber daya yang lebih sedikit daripada yang sebelumnya dipikirkan. Itu menambah urgensi seruan untuk beralih ke kriptografi pasca-kuantum sebelum mesin-mesin semacam itu menjadi layak.

Walaupun industri kriptocurrency semakin mulai fokus pada risiko kuantum, Bluvstein mengatakan bahwa risikonya meluas jauh melampaui jaringan blockchain dan memerlukan perubahan di sebagian besar dunia digital modern.

“Saya pikir seluruh infrastruktur digital dunia. Ini bukan hanya blockchain. Ini perangkat internet of things, komunikasi internet, router, satelit,” katanya. “Ini mencakup seluruh infrastruktur digital global, dan ini rumit.”

Newsletter Daily Debrief

Mulailah setiap hari dengan berita utama teratas saat ini, plus fitur orisinal, sebuah podcast, video, dan lainnya.

Email Anda

Dapatkan!

Dapatkan!