グーグルの量子コンピュータは13,000倍速い！ウィロー処理器がビットコイン暗号化に脅威をもたらす

グーグルの量子コンピュータ研究者は、Willow量子プロセッサを使用して分子構造を描く速度が現在最も強力なスーパーコンピュータの13,000倍速いことを示し、初の検証可能な量子優位性を達成したと述べています。専門家は、十分に強力な量子コンピュータがECDSA暗号化アルゴリズムを破解できる可能性があり、最も早く2030年にはビットコインの暗号が時代遅れになると警告しています。

Googleの量子コンピュータWillowプロセッサの技術的ブレークスルー

! Googleの量子コンピューター実験の4つのステップ

(出典:Google)

テクノロジー大手のGoogleの研究者たちは、分子構造を描く速度が現在最も強力な「スーパーコンピュータ」の13,000倍速いことを発表し、初の検証可能な量子優位性を実現しました。Googleによると、この実験ではGoogleのWillow量子プロセッサーと「量子エコー」を使用しました。これは、目標波を利用して物体の詳細な画像を取得する技術です。

この技術は、単一量子ビット（量子計算における情報保存の基本単位）に対して正確な信号を送信し、その反応を引き起こします。グーグルは、その後プロセスが逆転され、研究者たちが反響して戻ってくる「エコー」または信号を測定できるようになったと述べています。この量子エコー技術の革命的な点は、かつてない精度で物質の量子状態を測定し、記述できることです。

グーグルの量子コンピュータの実験は検証可能であり、これは研究者が使用するのと同じ技術仕様を持つ量子コンピュータシステム上でその実験を実行することで同じ結果を得ることができることを意味します。この検証可能性は科学的なブレークスルーの重要な基準であり、グーグルの成果を理論的なブレークスルーから実際に応用可能な技術へと引き上げるものです。

13,000倍の速度向上は何を意味するのでしょうか？仮にスパコンが13,000秒（約3.6時間）で完了する計算を、Willowプロセッサは1秒で完了します。この指数関数的な性能向上は、学術研究だけでなく、薬物開発、材料科学、暗号学などの分野にも革命的な影響を与える可能性があります。しかし、暗号通貨の分野にとって、この技術の進歩は前代未聞の脅威をもたらします。

Googleの量子コンピュータWillowプロセッサの4つの技術的特徴：

速度優位：スパコンの13,000倍の速さで、量子優位のマイルストーンを達成

量子エコー技術：量子ビットの反応を正確に測定し、分子レベルのイメージングを実現

検証可能性：実験結果は他の量子システムで再現可能であり、科学的厳密性を確保します。

実用化の進展：理論研究から実際の応用へ、商業化のタイムラインを短縮する

量子コンピュータがビットコインの暗号化に与える生存の脅威

! [干渉が量子エコーを強化し、情報を確実にマッピングおよび測定する方法] (https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-87a9b3933a-4cdccbbb3c-153d09-69ad2a.webp)

(出典:ネイチャー)

十分強力な量子コンピュータは、暗号通貨の暗号化アルゴリズムを解読することができ、これらのアルゴリズムは銀行、医療、軍事用途における機密情報を保護するためにも使用されています。暗号化はデジタル資産とピアツーピア金融を実現するための核心要素です。Googleの量子コンピュータのブレークスルーは、この脅威を理論からより現実的なものにしました。

量子コンピュータは楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）をレンダリングすることができ、これは公共ビットコインアドレスとプライベートキーを生成するための暗号化アルゴリズムです。専門家によると、最も早く2030年には時代遅れになると言われています。Naorisの分散型ネットワークセキュリティプロトコルの創設者兼最高科学者であるDavid Carvalhoは「これは世界的金融危機以来、ビットコインが直面している最大の単一の脅威です」と述べています。

Carvalho 補足したところによると、ビットコインや他の去中心化プロトコルには集団行動問題が存在し、コミュニティは理論的な解決策を議論することを選択するが、既知の解決方法をできるだけ早く実施することはしない。この遅延は、量子脅威が本当に到来したときに、暗号エコシステム全体を不意打ちにする可能性がある。ECDSA はビットコインやイーサリアムなどの主流暗号通貨の核心的なセキュリティメカニズムであり、数学的な難題に基づいている：公開鍵から秘密鍵を導き出すことは、従来のコンピュータではほぼ不可能である。しかし、量子コンピュータが使用するショアアルゴリズムは、この問題を効果的に解決することができる。

匿名のテクノロジー報道によると、YouTuberのMental Outlawは、Googleの量子コンピュータの機能は暗号標準を破るにはまだ不十分だと述べています。Mental Outlawによれば、現代の暗号鍵の長さは2048ビットから4096ビットの範囲であり、現在の量子コンピュータは約22ビットまたはそれ以下の鍵しか破解できません。22ビットから2048ビットまでの差は約93倍の指数的な差であり、現在のGoogleの量子コンピュータがビットコインに対して本当の脅威となるにはまだ長い道のりがあることを意味しています。

このギャップは貴重な時間のウィンドウを提供します。暗号化コミュニティには約5〜10年の時間がありますが、抗量子暗号化アルゴリズムにアップグレードする必要があります。問題は、このアップグレードがネットワーク全体の協調行動を必要とし、プロトコルの変更、ウォレットソフトウェアの更新、既存資産の移行などの複雑なプロセスを含むことです。ビットコインのような高度に分散化されたネットワークでは、意思決定プロセスが遅く、広範な合意が必要であるため、迅速なアップグレードが極めて困難になります。

ポスト量子暗号標準と2035年ロードマップ

しかし、投資家と企業は、十分に強力な量子コンピュータが登場する前に、ポスト量子暗号基準の採用を促進することでこの問題を解決しようとしています。アメリカ証券取引委員会（SEC）は9月に、2035年までの抗量子暗号基準のロードマップを概説する意見書を受け取りました。このロードマップは、暗号産業の量子防御に向けた明確なタイムラインと行動計画を提供します。

ポスト量子暗号学（Post-Quantum Cryptography、PQC）は、量子コンピュータ攻撃に耐えることができる暗号アルゴリズムを指します。アメリカ国立標準技術研究所（NIST）は、2024年に最初のポスト量子暗号標準を発表しました。これには、CRYSTALS-Kyber（鍵包装）やCRYSTALS-Dilithium（デジタル署名）などのアルゴリズムが含まれています。これらのアルゴリズムは異なる数学的難題に基づいており、量子コンピュータであっても効果的に破ることはできません。

ビットコインやその他の暗号化通貨に関して、後量子暗号への移行にはいくつかのステップが必要です。まず、新しい署名アルゴリズムを開発し、テストして、その安全性と効率性を確保することが必要です。次に、新しいアルゴリズムをサポートするためにプロトコルを修正する必要があり、これはネットワークのアップグレード（ビットコインのソフトフォークやハードフォークなど）を通じて行われます。三番目はユーザーの移行で、すべての保有者が資産を旧アドレスから新しいアルゴリズムを使用する新しいアドレスに移転する必要があります。四番目はエコシステムの適応で、ウォレット、取引所、決済処理業者などすべてのインフラが更新される必要があります。

このプロセスの複雑性は軽視できません。ビットコインの歴史における重大なアップグレード（SegWitやTaprootなど）は、数年にわたる議論と実施を経てきました。量子耐性のアップグレードの規模と重要性は、これらの歴史的なアップグレードをはるかに超えており、より長い時間と広範な調整が必要になる可能性があります。2035年のロードマップは遠いように見えますが、暗号化コミュニティの意思決定の速度を考慮すると、時間はそれほど余裕がありません。

投資の観点から見ると、グーグルの量子コンピュータのブレークスルーは短期的にはビットコインの価格に直接的な影響を与えることはないでしょう。技術的なギャップは依然として巨大です。しかし、長期投資家は暗号プロジェクトの量子脅威への対応計画に注目すべきです。すでにポスト量子暗号の研究や実施を始めているプロジェクトは、将来的に競争優位を持つ可能性があります。逆に、この問題を完全に無視しているプロジェクトは、量子脅威が実際に到来した際にシステミックリスクに直面するかもしれません。

ビットコインの保有者にとって、現在はパニックになる必要はありませんが、ビットコインの開発者コミュニティによる量子耐性アップグレードに関する議論に注意を払うべきです。アップグレードの計画が確定し、実施が開始された場合、保有者は資産を新しいアドレスに迅速に移動する必要があります。適時に移動しなかった資産は、量子コンピュータが本当に脅威となるときに盗まれるリスクにさらされる可能性があります。

より広い視点から見ると、Googleの量子コンピュータの突破は人類の技術進歩における重要なマイルストーンであり、既存の暗号システムを脅かすだけでなく、医薬品の開発、気候モデリング、人工知能などの分野で革命的な進展をもたらすでしょう。暗号コミュニティがすべきことは、この技術の進歩を受け入れ、自らの防御体制を積極的にアップグレードすることであり、量子の脅威の存在を抵抗したり否定したりすることではありません。