Googlen kvanttisuoritin ja sen merkitys
Googlen viimeisin kvanttisuoritin on saavuttanut sen, mitä fyysikot ovat tavoitelleet vuosikymmeniä: todistetun nopeuden ylityksen maailman parhaiden supertietokoneiden yli. Tämä tekee odotetusta uhasta Bitcoinille entistä suuremman.
Tutkimuksen tulokset
Nature-lehdessä keskiviikkona julkaistussa tutkimuksessa yhtiön 105-qubit Willow-siru suoritti fysiikka-algoritmin nopeammin kuin mikään klassinen kone pystyi simuloimaan – ensimmäinen kokeellisesti vahvistettu kvanttietu, joka saavutettiin oikealla laitteistolla.
”Tulosta voidaan vahvistaa, mikä tarkoittaa, että sen lopputulos voidaan toistaa muilla kvanttisuorittimilla tai vahvistaa kokeilla,” kirjoitti Googlen toimitusjohtaja Sundar Pichai X:ssä.
Raportin mukaan Googlen Quantum Echoes -algoritmi toimi noin 13 000 kertaa nopeammin Willow-sirulla kuin klassiset simulaatiot, suorittaen tehtävän hieman yli kahdessa tunnissa, mikä kestäisi noin 3,2 vuotta Frontierilla – yhdellä maailman nopeimmista julkisesti vertailtavista supertietokoneista.
Kvanttitoimintojen testaus
Tutkijat testasivat Willow-sirua suorittamalla sarjan aikakäänteiskokeita ja tarkkailemalla, miten kvanttieto leviää ja keskittyy uudelleen sirun qubiteille. He ensin ohjasivat järjestelmää eteenpäin kvanttitoimintojen sarjan läpi, sitten häiritsivät yhtä qubitia hallitulla signaalilla, ja lopuksi käänsivät sekvenssin havaitakseen, palautuuko tieto ”kaiku”-tilaan.
Tämä kaiku ilmestyi rakentavana häiriönä, jossa kvanttiaallot vahvistivat toisiaan sen sijaan, että ne olisivat kumonneet toisiaan – selvä merkki kvanttikäyttäytymisestä.
Willowin kehitys ja tulevaisuus
Willow, joka esiteltiin joulukuussa 2024, on Googlen uusin superjohtava kvanttisuoritin, joka on rakennettu osoittamaan vakaampaa, vahvistettavaa kvanttikäyttäytymistä kuin edeltäjänsä. Se seuraa vuoden 2019 Sycamore-kokeilua, joka osoitti, että kvanttisuoritin voisi ylittää klassiset supertietokoneet, mutta sitä ei voitu luotettavasti toistaa.
Google sanoi, että sen seuraava tavoite oli siirtää kvanttilaskenta hallituista demonstraatioista käytännön tieteeseen, mukaan lukien atomien ja molekyylien vuorovaikutusten mallintaminen – simulaatiot, jotka ovat kaukana klassisten tietokoneiden ulottuvilta.
Kvanttilaskennan uhka kryptovaluutoille
Toistaiseksi Willowin saavutus ei uhkaa salausta. Mutta sen vahvistaminen merkitsee tasaista edistystä kohti sellaista kvanttikoneita, joka voisi. Bitcoin ja muut digitaaliset järjestelmät riippuvat elliptisen käyrän salauksesta – matemaattisista funktioista, joita on käytännössä mahdotonta purkaa klassisilla tietokoneilla, mutta teoreettisesti alttiita riittävän tehokkaalle kvanttitietokoneelle.
”Kvanttilaskennalla on kohtuullinen todennäköisyys – yli viisi prosenttia – olla merkittävä, jopa eksistentiaalinen, pitkäaikainen riski Bitcoinille ja muille kryptovaluutoille,” sanoi Michiganin yliopiston tietojenkäsittelytieteen ja -tekniikan professori Christopher Peikert Decryptille.
Peikert sanoi, että Bitcoin ei ole immuuni kvantti-iskuille, vaikka uhka on edelleen kaukana. Siirtyminen post-kvanttisignatuurijärjestelmiin toisi myös kauppasuhteita koon ja suorituskyvyn suhteen.
Yhteenveto
Willowin piirejä simuloiminen tensoriverkkoalgoritmeilla kestäisi yli 10⁷ CPU-tuntia Frontierilla, maailman nopeimmalla supertietokoneella. Tämä aukko – kaksi tuntia kvanttilaskentaa verrattuna useisiin vuosiin klassista simulaatiota – on selkein kokeellinen todiste laitepohjaisista kvanttietuista. Kryptografiille ja kehittäjille se on muistutus siitä, että post-kvanttinen turvallisuus ei ole enää kaukainen ongelma – se on kello, joka on jo alkanut tikittää.
