Tính toán lượng tử mới đột phá đối với Blockchain

Vào ngày 10 tháng 12, Google đã ra mắt chip tính toán lượng tử mới nhất có tên Willow, đánh dấu một bước đột phá quan trọng kể từ khi đạt được "thống trị lượng tử" lần đầu tiên vào năm 2019. Kết quả này đã được công bố trên Nature và thu hút sự chú ý rộng rãi từ giới công nghệ.

Chip Willow có 105 qubit, đạt hiệu suất tốt nhất trong hai bài kiểm tra chuẩn là sửa lỗi lượng tử và lấy mẫu mạch ngẫu nhiên. Đặc biệt, trong bài kiểm tra lấy mẫu mạch ngẫu nhiên, Willow chỉ mất 5 phút để hoàn thành nhiệm vụ tính toán mà siêu máy tính nhanh nhất hiện nay cần 10^25 năm để hoàn thành, khoảng thời gian này thậm chí còn vượt quá tuổi của vũ trụ đã biết.

Một bước đột phá quan trọng của Willow là khả năng giảm tỷ lệ lỗi xuống cấp số nhân và làm cho nó thấp hơn một ngưỡng nhất định. Điều này được coi là điều kiện tiên quyết quan trọng cho việc thực tiễn hóa tính toán lượng tử. Hartmut Neven, người đứng đầu Google Quantum AI, cho biết Willow là hệ thống đầu tiên thấp hơn ngưỡng, cho thấy khả năng thực hiện máy tính lượng tử quy mô lớn.

Mặc dù 105 qubit hiện tại của Willow còn xa mới đủ để phá vỡ các thuật toán mật mã mà tiền điện tử sử dụng, nhưng nó báo hiệu hướng phát triển của máy tính lượng tử thực dụng quy mô lớn. Điều này mang lại những thách thức tiềm tàng cho lĩnh vực Blockchain và tiền điện tử.

Trong giao dịch Bitcoin, chủ yếu sử dụng thuật toán chữ ký số đường cong elip (ECDSA) và hàm băm SHA-256. Về lý thuyết, các thuật toán lượng tử có thể phá vỡ những thuật toán này, đặc biệt là ECDSA. Mặc dù hiện nay máy tính lượng tử vẫn chưa thể tạo ra mối đe dọa thực sự đối với những thuật toán này, nhưng với sự tiến bộ của công nghệ, trong tương lai có thể ảnh hưởng đến tính bảo mật của tiền điện tử.

Để đối phó với thách thức này, việc phát triển công nghệ blockchain chống lại lượng tử trở nên ngày càng quan trọng. Mật mã hậu lượng tử (PQC) là một loại thuật toán mã hóa mới có khả năng chống lại các cuộc tấn công từ tính toán lượng tử. Một số tổ chức đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này, bao gồm việc tạo ra một kho mã hỗ trợ nhiều thuật toán mật mã hậu lượng tử theo tiêu chuẩn NIST, cũng như phát triển các giao thức chữ ký phân tán ngưỡng hậu lượng tử hiệu quả.

Mặc dù mối đe dọa thực sự của Tính toán lượng tử đối với các hệ thống mã hóa hiện tại vẫn cần thời gian để xác định, việc chuẩn bị và nghiên cứu công nghệ chống lại Tính toán lượng tử là vô cùng quan trọng để đảm bảo sự an toàn và ổn định cho tương lai của Blockchain và tiền điện tử. Khi công nghệ Tính toán lượng tử tiếp tục phát triển, công nghệ Blockchain cũng cần phải bắt kịp thời đại để đối phó với những thách thức an ninh có thể xảy ra trong tương lai.