Нова архітектура квантових платформ різко наблизила злом биткоїна та ключів шифрування і це не жарт

Схоже, що компанія Google не даремно нещодавно ввела «режим паніки» у питанні наближаючогося «Дня-Q» (Q-Day), коли більшість сучасних алгоритмів шифрування опиняться під загрозою зламу з боку квантових комп'ютерів. Нова робота міжнародного колективу вчених під керівництвом дослідників з Калтеха (Caltech) показала, що злам буде можливий вже з використанням 10 тисяч кубітів, що в рази менше попередніх очікувань.

Джерело зображення: Caltech

Зокрема, на платформі arXiv був опублікований препринт під назвою «Алгоритм Шора можливий з використанням всього 10 000 переналаштовуваних атомних кубітів» (30 березня 2026 року). Автори — група дослідників з Caltech та пов'язаних проектів, включаючи Маделін Кейн, Цянь Сюй, Роббі Кінга, Льюїса Пікарда, Харрі Левіна, Мануеля Ендреса, Джона Прескілла, Хсин-Юань Хуана та Долева Блувштейна. Робота демонструє принципову можливість виконання алгоритму Шора для факторизації цілих чисел і дискретного логарифма на «криптографічно значущих масштабах» з використанням всього 10 000–26 000 переналаштовуваних атомних кубітів. Це радикально знижує раніше прийняті оцінки, які вимагали мільйонів фізичних кубітів через високі накладні витрати на корекцію помилок.

Ключовий внесок дослідження полягає в оптимізації високошвидкісних квантових кодів корекції помилок, ефективних наборів логічних інструкцій і дизайну квантових схем. Автори показують, що на платформі нейтральних атомів можна досягти стійких до відмов обчислень при значно меншій кількості кубітів. Завдяки паралелізму та вдосконаленим алгоритмам час виконання дискретного логарифма для еліптичної кривої P-256 може становити всього кілька днів на системі з 26 000 кубітів, тоді як факторизація RSA-2048 вимагатиме в 10–100 разів більше часу, залежно від конфігурації. Недавні експерименти з нейтральними атомами вже підтвердили універсальні відмовостійкі операції нижче порогу корекції помилок і роботу з масивами в сотні і тисячі кубітів.

Результати мають прямі наслідки для сучасної криптографії. Алгоритм Шора, здатний зламувати RSA та ECC (включаючи захист Bitcoin і Ethereum), раніше вважався практично нереалізованим у найближчі десятиліття через величезні вимоги до ресурсів. Тепер же поріг практично цінних квантових комп'ютерів суттєво знижено, що прискорює появу систем для розрахунків, а також зламу алгоритмів шифрування, підкреслюючи необхідність термінового переходу на постквантові алгоритми шифрування у всьому світі. Компанія Google, наприклад, планує повністю підготуватися до цього події вже до 2029 року — на роки раніше очікуваного.

Кубіти на нейтральних атомах виявилися більш перспективними для практично цінних квантових обчислювачів. Нейтральні атоми відносно просто розставляються оптичними (лазерними) пінцетами в потрібні положення, необхідні для роботи алгоритму. Така технологія підготовки до обчислень допускає заплутування і переміщення заплутаних атомів на відносно великі відстані для створення масштабних схем. У тому ж Калтеху вчені успішно створювали масиви з більш ніж 6000 нейтральних атомів. Якщо для зламу ключів знадобиться всього 10 000 атомів, то до краху основ сучасної криптографії залишилося зовсім небагато.

До речі, Google раптово оголосила, що також буде робити ставку на нейтральні атоми, хоча більше 15 років розвивала переважно надпровідні кубіти. До чого б це?

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки