تصرخ قطة IBM الكمومية: اختراق 120-كيوبت يهدد أمن بيتكوين بشكل أكبر

باختصار

• قام الباحثون في IBM بالتشابك بين 120 كيوبت، مما وضع معيارًا جديدًا للحوسبة الكمومية.
• حققت حالة “القط” GHZ دقة تبلغ 0.56، مما يثبت التشابك الكامل متعدد الكيوبت.
• تأكيد نتائج تقدير الفيدليتي المباشر، مما يوفر تحققًا كميًا قابلاً للتوسع.

مركز الفن والأزياء والترفيه لتشفير.

اكتشف SCENE

لقد اقتربت أحدث اختراقات IBM الكمومية قليلاً من السيناريو الكابوسي لعالم العملات المشفرة - وهو جهاز كمبيوتر قادر على كسر تشفير البيتكوين.

في تقرير نُشر في وقت سابق من هذا الشهر، أفاد باحثون في شركة IBM بإنشاء حالة كمومية متشابكة مكونة من 120 كيوبت - وهي الأكثر أهمية والأكثر استقرارًا من نوعها حتى الآن.

تجربة، موصوفة في ورقة بعنوان “القطط الكبيرة: التداخل في 120 كيوبت وما بعدها”، تُظهر تداخلًا متعدد الأطراف حقيقي عبر جميع الكيوبتات—خطوة رئيسية نحو الحواسيب الكمية المقاومة للأخطاء التي يمكن أن تشغل يومًا ما خوارزميات قوية بما يكفي لاختراق التشفير الحديث.

“نسعى لإنشاء حالة موارد متشابكة كبيرة على حاسوب كمومي باستخدام دائرة يتم فيها تقليل الضوضاء,” كتب الباحثون. “نستخدم تقنيات من نظرية الرسوم البيانية، ومجموعات الاستقرار، وإلغاء حساب الدوائر لتحقيق هذا الهدف.”

يصل التقرير في ظل التقدم السريع وزيادة المنافسة بين الشركات التقنية الكبرى لتطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية العملية. يتجاوز إنجاز IBM إنجاز Google Quantum AI، الذي استخدم شريحة Willow المؤلفة من 105 كيوبت والتي نفذت الأسبوع الماضي خوارزمية فيزيائية أسرع من أي حاسوب كلاسيكي يمكنه محاكاتها.

بناء قطة أكبر

في الدراسة، استخدم فريق IBM فئة من الحالات الكمومية المعروفة باسم جرينبرغر–هورن–زيلينغر، والتي تُعرف غالبًا بـ “حالات القطط” نسبة إلى تجربة شردنجر الشهيرة الذهنية.

حالة GHZ هي نظام يوجد فيه كل كيوبت في حالة تراكب بين كونها صفرًا بالكامل وكونها واحدًا بالكامل في آن واحد. إذا تغير كيوبت واحد، فإن جميعها تتغير - وهو أمر مستحيل في الفيزياء الكلاسيكية.

“بالإضافة إلى فائدتها العملية، استخدمت حالات GHZ تاريخياً كمعيار في منصات الكم المختلفة مثل الأيونات، والموصلات الفائقة، والذرات المحايدة، والفوتونات”، كتبوا. “يأتي ذلك من حقيقة أن هذه الحالات حساسة للغاية للعيوب في التجربة - في الواقع، يمكن استخدامها لتحقيق استشعار كمومي عند حد هايزنبرغ”، قالوا، مشيرين إلى الحد الأقصى لمدى دقة قياس شيء ما في الفيزياء الكمومية.

للوصول إلى 120 كيوبت، استخدم باحثو IBM دوائر فائقة التوصيل ومجمع تكيفي قام بتعيين العمليات إلى أقل المناطق ضوضاء في الرقاقة.

لقد استخدموا أيضًا عملية تسمى “إلغاء الحساب المؤقت”، حيث يقومون بفصل الكيوبتات التي انتهت من دورها بشكل مؤقت، مما يسمح لها بالراحة في حالة مستقرة قبل إعادة توصيلها لاحقًا.

إلى أي مدى هو “كوانتم” حقًا؟

تم قياس جودة النتيجة باستخدام الدقة، وهي مقياس لمدى قرب الحالة المنتجة من الحالة الرياضية المثالية.

يعني مستوى دقة 1.0 تحكمًا مثاليًا؛ 0.5 هو العتبة التي تؤكد وجود تداخل كمي كامل. سجلت حالة GHZ المكونة من 120 كيوبت من IBM 0.56، وهو ما يكفي لإثبات أن كل كيوبت ظل جزءًا من نظام متماسك واحد.

من المستحيل حسابياً التحقق مباشرة من مثل هذه النتائج - اختبار جميع تكوينات 120 كيوبت سيستغرق وقتاً أطول من عمر الكون.

بدلاً من ذلك، اعتمدت IBM على اثنين من الاختصارات الإحصائية: اختبارات تذبذب التكافؤ، التي تتعقب أنماط التداخل الجماعية، وتقدير الدقة المباشر، الذي يأخذ عينة عشوائية من مجموعة خصائص الحالة القابلة للقياس تسمى المثبتات.

يعمل كل مثبت كأداة تشخيصية، مؤكداً ما إذا كانت أزواج الكيوبتات تظل متزامنة.

لماذا هو مهم لبيتكوين

بينما لا يزال بعيدًا عن تشكيل تهديد تشفيري حقيقي، فإن الاختراق الذي حققته IBM يقرب التجارب خطوة أخرى نحو تعريض 6.6 مليون BTC—تبلغ قيمتها حوالي 767.28 مليار دولار—التي حذرت منها مجموعة أبحاث الحوسبة الكمومية Project 11 بأنها عرضة لهجوم كمومي.

تشمل هذه العملات المعرضة للخطر تلك المملوكة لمالك البيتكوين ساتوشي ناكاموتو.

“هذه واحدة من أكبر الجدل حول البيتكوين: ماذا نفعل بعملات ساتوشي. لا يمكنك تحريكها، ومن المحتمل أن ساتوشي قد اختفى،” قال أليكس برودن مؤسس مشروع 11 ل Decrypt. “ماذا يحدث لتلك البيتكوين؟ إنها نسبة كبيرة من المعروض. هل تحرقها، تعيد توزيعها، أم تترك حاسوباً كميًا يحصل عليها؟ هذه هي الخيارات الوحيدة.”

بمجرد أن يكشف عنوان بيتكوين عن مفتاحه العام، يمكن لجهاز كمبيوتر كمي قوي بما فيه الكفاية، من الناحية النظرية، إعادة بناءه والاستيلاء على الأموال قبل التأكيد. بينما لا يمتلك نظام IBM المكون من 120 كيوبت القدرة بنفسه، فإنه يُظهر تقدمًا نحو ذلك المقياس.

مع استهداف IBM للأنظمة المقاومة للأخطاء بحلول عام 2030—وسعي Google وQuantinuum لتحقيق أهداف مماثلة—يصبح الجدول الزمني للتهديد الكمي للأصول الرقمية أكثر واقعية بشكل متزايد.