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量子計算機預(yù)計不會對比特幣的安全問題很快就會得到解決。但 IBM 已經(jīng)推出了項目這可能會加快這一時間表：世界上第一臺容錯量子計算機將于 2029 年首次亮相。

盡管能夠同時進行多個方向的計算，但當(dāng)前一代量子計算機仍具有很高的錯誤率量子計算機缺乏容錯能力，以及在錯誤發(fā)生時檢測和糾正錯誤的能力，因此無法運行破解區(qū)塊鏈.

該系統(tǒng)名為 IBM量子椋鳥，旨在使用 200 個糾錯量子比特執(zhí)行 1 億次量子運算。它將被安置在 IBM 位于紐約州波基普西的量子數(shù)據(jù)中心，是該公司正在進行的可擴展量子計算路線圖的一部分。量子計算，有效期至 2033 年。

IBM 在一份聲明中表示：“最近對該路線圖的修訂規(guī)劃了通往 2033 年及以后的道路，到目前為止，我們已經(jīng)成功實現(xiàn)了每一個里程碑。基于過去的成功，我們對未來的進步充滿信心?！?/p>

IBM 的容錯方法以糾錯為中心。量子系統(tǒng)對噪聲和退相干，環(huán)境干擾可能會破壞量子比特幾乎立即生效。該公司的解決方案使用雙變量自行車碼，一種量子低密度奇偶校驗 (LDPC) 碼，據(jù)稱與早期方法相比，所需物理量子比特的數(shù)量減少了高達 90%。

Starling 還將配備一個實時糾錯解碼器，能夠在現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 或?qū)Ｓ眉呻娐?(ASIC) 上運行，從而能夠在錯誤升級之前立即做出反應(yīng)。

南加州大學(xué) IBM 量子創(chuàng)新中心技術(shù)總監(jiān) Rosa Di Felice 表示：“我們在量子糾錯和緩解方面投入了巨大的精力，新處理器的連接性對于更有效地實施量子糾錯碼尤其有希望?！?i>解密.

“這種新型處理器可以幫助簡化理解分子和材料行為所需的復(fù)雜計算，”迪·費利斯說。“這可能會在防銹、改善化學(xué)反應(yīng)和新藥設(shè)計等領(lǐng)域帶來突破?！?/p>

為了了解 IBM 計劃如何實現(xiàn)其目標(biāo)，我們來看一下該公司更新的量子計算路線圖。

Starling路線圖

2025

• 推出 120 量子位 IBM Nighthawk 處理器，電路深度能力提高 16 倍。
• Qiskit 軟件增強功能包括動態(tài)電路和與高性能計算 (HPC) 環(huán)境的集成。
• 模塊化容錯量子計算架構(gòu)介紹。
• IBM Quantum Loon 旨在測試 qLDPC 代碼的架構(gòu)組件，包括在同一芯片內(nèi)連接更長距離量子位的“C 耦合器”。

2026

• IBM 的目標(biāo)是首次實現(xiàn)量子優(yōu)勢展示。
• 擴展錯誤緩解和實用程序映射工具，以在完全容錯之前支持復(fù)雜的量子工作負(fù)載。
• IBM Quantum Kookaburra 預(yù)計將于 2026 年發(fā)布，這將是 IBM 首款用于存儲和處理編碼信息的模塊化處理器。它將量子內(nèi)存與邏輯運算相結(jié)合——這是將容錯系統(tǒng)擴展到單芯片以外的基本構(gòu)建模塊。

2027

• 通過芯片間耦合器擴展到 1,080 個量子比特。
• IBM Quantum Cockatoo 預(yù)計將于 2027 年問世，它將使用“L 型耦合器”將兩個 Kookaburra 模塊糾纏在一起。這種架構(gòu)將量子芯片連接在一起，就像大型系統(tǒng)中的節(jié)點一樣，從而避免了構(gòu)建不切實際的大型芯片。

2028–2029

• 容錯量子計算機 (Starling) 原型預(yù)計將于 2028 年問世，全面部署預(yù)計將于 2029 年實現(xiàn)。

為什么重要

本周早些時候，Strategy 聯(lián)合創(chuàng)始人 Michael Saylor淡化量子計算機的威脅，稱其對銀行和政府的風(fēng)險比對比特幣的風(fēng)險更大。

他當(dāng)時表示：“他們會更快地入侵你的銀行系統(tǒng)、你的谷歌賬戶、你的微軟賬戶以及你擁有的所有其他資產(chǎn)，因為他們的攻擊力要弱得多。”

新澤西理工學(xué)院的戴維·巴德教授等專家認(rèn)為，容錯是實用量子計算的關(guān)鍵，并且可能對當(dāng)前的加密系統(tǒng)構(gòu)成威脅。

“容錯的本質(zhì)是讓這些量子計算機更堅固耐用，更不容易出錯，”他說，“這是一項關(guān)鍵技術(shù)，需要將量子計算機從少數(shù)幾個量子比特擴展到我們認(rèn)為實際應(yīng)用所需的規(guī)模，而實際應(yīng)用所需的規(guī)?？赡茉跀?shù)萬到數(shù)百萬個量子比特的量級?！?/p>

巴德承認(rèn)，人們擔(dān)心這些應(yīng)用程序可能會危及比特幣等加密貨幣的安全加密算法，并強調(diào)了區(qū)塊鏈開發(fā)人員轉(zhuǎn)向抗量子加密的重要性。

“能夠運行Shor算法的強大量子計算機還需要幾年時間才能問世，”他說，“區(qū)塊鏈不會在2029年突然崩潰——但值得關(guān)注?！?/p>

編輯安德魯·海沃德