Microsoft и Atom Computing представят коммерческий квантовый компьютер в 2025 году
Квантовые вычисления становятся все ближе к реальности. После многих лет разработки технологий для создания полезного квантового компьютера, который может превзойти классические машины, индустрия по-прежнему находится в так называемой «шумной промежуточной эре квантовых вычислений». Однако многие ключевые элементы для создания более совершенных и стабильных машин уже начали складываться в единую картину.
На конференции Microsoft Ignite 2024 Microsoft и Atom Computing объявили о значительном прорыве на пути к созданию устойчивых к сбоям квантовых компьютеров. Компании заявили, что им удалось запутать 24 логических кубита, используя нейтральные атомы, удерживаемые лазерами. Это рекордное количество запутанных логических кубитов на сегодняшний день.
Прорыв в технологии логических кубитов
Для создания одного логического кубита (Кубит (или квантовый бит) — это базовая единица информации в квантовых вычислениях, аналогичная биту в классических компьютерах. Однако, в отличие от обычного бита, который может находиться только в одном из двух состояний (0 или 1), кубит обладает уникальными свойствами, вытекающими из законов квантовой механики.) требуется несколько физических кубитов. Microsoft и Atom Computing не только увеличили число запутанных кубитов, но и сделали важный шаг в управлении сложными системами. Они научились определять, когда нейтральный атом (основа физического кубита) исчезает, и эффективно исправлять эту потерю без остановки вычислений. Это важное достижение для повышения надежности квантовых систем.
Коммерческий запуск в 2025 году
Компании планируют в следующем году представить коммерческие квантовые компьютеры с более чем 1,000 физическими кубитами. На текущем этапе система уже поддерживает до 256 кубитов. Microsoft и Atom Computing успешно протестировали на новой системе алгоритм Бернштейна-Вазирани — один из классических квантовых алгоритмов, демонстрирующий мощь суперпозиции и интерференции. Этот алгоритм позволяет находить секретный код (последовательность 0 и 1) за одну операцию, в то время как классическим компьютерам потребовались бы тысячи попыток.
Преимущества новой технологии
Ключевым элементом инновации является использование системы виртуализации кубитов Microsoft Azure Quantum. Эта система позволяет оптимизировать исправление ошибок для конкретного квантового процессора, что значительно увеличивает производительность и стабильность. Как подчеркнула Криста Своре, технический директор и вице-президент Microsoft Azure Quantum, виртуализация обеспечивает возможность адаптации к проблемам, связанным с потерей атомов, что ранее не удавалось продемонстрировать.
В следующем году коммерческая версия квантового компьютера, поддерживающая более 1,000 физических кубитов, станет основой для достижения новых научных результатов. Система открывает перспективы для значительных прорывов в таких областях, как химия, материаловедение и моделирование сложных систем.
«Мы рады продолжить сотрудничество с Microsoft, которое уже привело к значительным успехам в квантовых вычислениях», — отметил **Бен Блум**, основатель и генеральный директор Atom Computing. «Сочетая наши нейтральные атомные кубиты с системой виртуализации кубитов Microsoft, мы теперь можем предложить надежные логические кубиты на коммерческом квантовом компьютере. Эта система ускорит прогресс в ряде научных областей».

Потенциальные угрозы для криптовалют

Разрушение криптографической безопасности
Большинство криптовалют, включая Bitcoin и Ethereum, используют криптографические алгоритмы (например, SHA-256 для Bitcoin и ECDSA для цифровых подписей). Квантовые компьютеры способны взломать такие алгоритмы значительно быстрее, чем классические компьютеры:
Факторизация RSA-ключей (метод Шора) может сделать уязвимыми закрытые ключи.
Взлом алгоритмов хэширования может позволить злоумышленникам создавать поддельные транзакции или «двойную трату».

Угрозы децентрализации
Компании, обладающие мощными квантовыми компьютерами, могут получить преимущество в майнинге или атаках на сеть. Например, злоумышленник может захватить контроль над большинством хэшрейта в PoW-сетях, так называемая атака 51%. Атака 51% — это ситуация, в которой злоумышленник или группа злоумышленников получают контроль над более чем 50% вычислительных мощностей (хэшрейта) или стейкинг-ресурсов сети блокчейна. Такой контроль позволяет манипулировать сетью, нарушая ее децентрализованный характер и безопасность.

Позитивные аспекты и возможности

Улучшение безопасности через постквантовые алгоритмы
В ответ на угрозы квантовых вычислений разрабатываются постквантовые криптографические алгоритмы. Появление коммерческих квантовых компьютеров может ускорить внедрение этих решений в криптовалютные сети, делая их более устойчивыми к новым угрозам.

Оптимизация блокчейн-сетей
Квантовые компьютеры могут помочь улучшить скорость и масштабируемость блокчейн-сетей:
Быстрее находить оптимальные решения для подтверждения транзакций, улучшать алгоритмы консенсуса, оптимизировать распределение узлов и ресурсов сети.

Прорыв в DeFi и финансовом моделировании
Квантовые вычисления способны значительно ускорить сложные финансовые расчеты. Это открывает новые возможности для DeFi-протоколов:
оптимизация ликвидности, улучшение алгоритмов ценообразования, моделирование рисков в реальном времени.
Квантовые вычисления продолжают набирать обороты, и совместные усилия Microsoft и Atom Computing являются ярким примером того, как технологии могут объединиться для создания новых возможностей.