IBM اعلام کرد با رمزگذاری 70 کیوبیت منطقی و استفاده از یک روش جدید تصحیح خطا، «برتری کوانتومی قابلاعتماد» را نشان داده است. شرکت میگوید این محاسبه فراتر از توان روشهای شبیهسازی کلاسیکی پیشرو بوده و شواهد آماری کافی برای اعتبار نتایج ارائه شده است.
چه اتفاقی افتاد؟
تیم پژوهشی IBM در همکاری با محققانی از دانشگاه شیکاگو یک محاسبه کوانتومی را با 70 کیوبیت منطقی اجرا کرد. نکات کلیدی اجرا عبارتاند از:
- تعداد عملیات: حدود 2,415 عمل منطقی دو-کیوبیتی
- دروازههای T: 468 دروازه منطقی T
- زمان اجرا: تقریباً 15 دقیقه
- تصحیح خطا: کاهش نرخ خطای منطقی به حدود یکدهم نرخ خطای فیزیکی پایه
کاهش نرخ خطای منطقی باعث شده نتیجه قابلاتکاتر از آزمایشهای پیشین باشد و امکان اجراهای پیچیدهتر در آینده فراهمتر شود.
راستیآزمایی؛ ضعف پیشین برتری کوانتومی
یکی از انتقادات اصلی آزمایشهای برتری کوانتومی، چگونگی راستیآزمایی نتایج بود. بهجای نمونهبرداری تصادفی مدارها، پژوهشگران روشی ساختاریافته معرفی کردند که ضمن حفظ دشواری محاسباتی مسئله، امکان تشخیص و ردیابی خطا در زمان اجرا را فراهم میکند. این ساختار به افزایش اطمینان از صحت خروجیهای دستگاه در برابر خطاهای اجرایی کمک میکند.
این خبر چه معنایی برای بیتکوین دارد؟
برای شبکهٔ بیتکوین، این پیشرفت گامی در مسیر «روز Q» محسوب میشود اما تهدید فوری ایجاد نمیکند. شکستن رمزنگاری امضاهای دیجیتال بیتکوین (مانند الگوریتمهای منحنی بیضوی) به سامانههایی با هزاران کیوبیت منطقی و مقاوم در برابر خطا نیاز دارد؛ سطحی بسیار فراتر از 70 کیوبیتی گزارششده.
نقشهٔ راه IBM و گامهای بعدی
این اعلامیه بخشی از نقشهٔ راه «استارلینگ» IBM است که هدفگذاری دستیابی به یک سامانهٔ مقاوم و بزرگمقیاس تا سال 2029 را دنبال میکند. اهداف مطرحشده شامل نمایشهای راستیآزماییشدهٔ برتری کوانتومی، توسعهٔ پردازندههای مدولار و رسیدن به سامانهای در حدود 200 کیوبیت منطقی و انجام حدود 100 میلیون عملیات کوانتومی است.
IBM در ماهها و سالهای اخیر نیز پیشرفتهایی ثبت کرده است، از جمله حالت GHZ با 120 کیوبیت، معرفی پردازندهٔ 120-کیوبیتی Nighthawk و آزمایش چیپ Loon، و افزایش دسترسی پژوهشگران به سختافزارهای پیشرفته برای توسعهٔ الگوریتمها و روشهای تصحیح خطا.
چرا این پیشرفت مهم است؟
- تصحیح خطا: کاهش نرخ خطای منطقی نسبت به خطای فیزیکی، پیششرط مقیاسپذیری و اجرای محاسبات طولانیمدت است.
- راستیآزمایی بهتر: روش ساختاریافته، اعتماد به نتایج محاسبات سخت کوانتومی را افزایش میدهد و امکان تشخیص خطاها در زمان اجرا را فراهم میسازد.
- پیشرفت مسیر سامانهٔ مقاوم: این آزمایش گواهی بر حرکت به سمت سامانههای مقاوم در برابر خطاست، اما رسیدن به توان محاسباتی موردنیاز برای تهدید زیرساختهای رمزنگاری به تلاشهای بسیار بیشتری نیاز دارد.
جمعبندی و چشمانداز
این نتیجه نشان میدهد چالشهای کلیدی محاسبات کوانتومی—بهویژه تصحیح خطا و راستیآزمایی—در حال پیشرفت به سمت راهحلهای عملی هستند. با این حال، تهدید واقعی برای زیرساختهای رمزنگاری فعلی هنوز در افق دور قرار دارد. سازمانها و توسعهدهندگان بلاکچین باید روندهای تحقیقاتی را دنبال کنند و مقدمات لازم برای آیندهٔ مقاوم در برابر محاسبات کوانتومی را آغاز کنند؛ از جمله ارزیابی الگوریتمهای پساکوانتومی و برنامهریزی برای مهاجرت امن در بلندمدت. برای آشنایی بیشتر میتوان به صفحات معرفی مفهوم برتری کوانتومی و محاسبات کوانتومی مقاوم در برابر خطا مراجعه کرد.
