谷歌量子电脑快 13,000 倍！Willow 处理器威胁比特币加密

谷歌量子电脑研究人员表示，他们使用 Willow 量子处理器绘制分子结构的速度比目前最强大的超级电脑快 13,000 倍，实现了第一个可验证的量子优势。专家警告，足够强大的量子电脑可以破解 ECDSA 加密演算法，最早在 2030 年使比特币加密过时。

谷歌量子电脑 Willow 处理器的技术突破

（来源：Google）

科技巨头 Google 的研究人员表示，他们绘制分子结构的速度比目前最强大的「超级电脑」快 13,000 倍，实现了第一个可验证的量子优势。据谷歌称，该实验使用了 Google 的 Willow 量子处理器和「量子回声」，这是一种利用目标波对物体进行详细成像的技术。

该技术针对单一量子位元（量子运算中资讯储存的基本单位），向其发送精确讯号，使其发生反应。谷歌表示，该过程随后被逆转，使研究人员能够测量反弹回来的「回声」或讯号。这种量子回声技术的革命性在于它能够以前所未有的精确度测量和描述物质的量子状态。

谷歌量子电脑的实验是可验证的，这意味着在任何具有与研究人员使用的相同技术规格的量子电脑系统上运行该实验都可以获得相同的结果。这种可验证性是科学突破的关键标准，它将谷歌的成果从理论突破提升为实际可应用的技术。

13,000 倍的速度提升意味着什么？假设超级电脑需要 13,000 秒（约 3.6 小时）完成的计算，Willow 处理器只需 1 秒就能完成。这种指数级的性能提升不仅在学术研究中具有价值，更可能在药物开发、材料科学和密码学等领域产生革命性影响。然而，对于加密货币领域而言，这种技术进步也带来了前所未有的威胁。

谷歌量子电脑 Willow 处理器的四大技术特点：

速度优势：比超级电脑快 13,000 倍，实现量子优势里程碑

量子回声技术：精确测量量子位元反应，实现分子级成像

可验证性：实验结果可在其他量子系统上重现，确保科学严谨性

实用化进展：从理论研究走向实际应用，缩短商业化时间表

量子电脑对比特币加密的生存威胁

（来源：Nature）

一台足够强大的量子电脑可以破解加密货币的加密演算法，这些演算法也用于保护银行、医疗和军事应用中的敏感资讯。加密是实现数位资产和点对点金融的核心要素。谷歌量子电脑的突破使得这种威胁从理论变得更加现实。

量子电脑可以渲染椭圆曲线数位签章演算法（ECDSA），也就是用于产生公共比特币地址与私钥匹配的加密演算法，据专家称，最早在 2030 年就会过时。Naoris 去中心化网路安全协议创始人兼首席科学家 David Carvalho 表示：「这是自全球金融危机以来比特币面临的最大单一威胁。」

Carvalho 补充说，比特币和其他去中心化协议都存在集体行动问题，即社群选择讨论理论解决方案，而不是尽快实施已知的解决方法。这种拖延可能使整个加密生态系统在量子威胁真正到来时措手不及。ECDSA 是比特币和以太坊等主流加密货币的核心安全机制，它基于一个数学难题：从公钥推导出私钥在传统电脑上几乎不可能。然而，量子电脑使用的 Shor 算法可以有效解决这个问题。

据一位匿名的科技报导 YouTuber Mental Outlaw 称，谷歌量子电脑的功能还不足以破解加密标准。Mental Outlaw 表示，现代加密金钥的长度范围从 2048 位元到 4096 位元，而目前的量子电脑只能破解大约 22 位元或更短的金钥。从 22 位元到 2048 位元，这是约 93 倍的指数级差距，意味着目前的谷歌量子电脑距离真正威胁比特币还有很长的路要走。

这种差距提供了宝贵的时间窗口。加密社群有约 5 至 10 年时间来升级至抗量子加密算法。问题在于，这种升级需要整个网络的协调行动，包括修改协议、更新钱包软体、迁移现有资产等复杂流程。比特币这种高度去中心化的网络，决策流程缓慢且需要广泛共识，这使得快速升级变得极具挑战性。

后量子密码标准与 2035 年路线图

然而，投资者和公司正在寻求在足够强大的量子电脑出现之前，透过敦促采用后量子密码标准来解决这个问题。美国证券交易委员会（SEC）于 9 月收到一份意见书，概述了到 2035 年抗量子加密标准的路线图。这份路线图提供了一个明确的时间表和行动计划，为加密产业的量子防御提供了指引。

后量子密码学（Post-Quantum Cryptography，PQC）是指能够抵抗量子电脑攻击的加密算法。美国国家标准与技术研究院（NIST）已经在 2024 年公布了首批后量子密码标准，包括 CRYSTALS-Kyber（密钥封装）和 CRYSTALS-Dilithium（数位签章）等算法。这些算法基于不同的数学难题，即使量子电脑也无法有效破解。

对于比特币和其他加密货币而言，迁移至后量子密码需要几个步骤。首先是开发和测试新的签章算法，确保其安全性和效率。其次是修改协议以支援新算法，这需要通过网络升级（如比特币的软分叉或硬分叉）。第三是用户迁移，所有持有者需要将资产从旧地址转移到使用新算法的新地址。第四是生态系统适配，钱包、交易所、支付处理器等所有基础设施都需要更新。

这个过程的复杂性不容小觑。比特币历史上的重大升级（如 SegWit 和 Taproot）都经历了数年的讨论和实施。量子抗性升级的规模和重要性远超这些历史升级，可能需要更长时间和更广泛的协调。2035 年的路线图虽然看似遥远,但考虑到加密社群的决策速度，时间并不算宽裕。

从投资角度看，谷歌量子电脑的突破短期内不会对比特币价格产生直接影响，因为技术差距仍然巨大。然而，长期投资者应该关注加密项目对量子威胁的应对计划。那些已经开始研究或实施后量子密码的项目，可能在未来具有竞争优势。相反，完全忽视这个问题的项目，可能在量子威胁真正到来时面临系统性风险。

对于比特币持有者而言，目前无需恐慌，但应该关注比特币开发者社群关于量子抗性升级的讨论。一旦升级方案确定并开始实施，持有者需要及时将资产迁移到新地址。未能及时迁移的资产可能在量子电脑真正威胁到来时面临被盗风险。

从更广泛的视角看，谷歌量子电脑的突破是人类科技进步的重要里程碑，它不仅威胁现有加密系统，也将为药物研发、气候建模、人工智慧等领域带来革命性进展。加密社群需要做的是拥抱这种技术进步，并主动升级自己的防御体系，而非抵制或否认量子威胁的存在。