Квантовые вычисления перестали быть фоновым шумом: технологическая тенденция 2025 года и её последствия для Bitcoin

Источник: CryptoNewsNet Оригинальный заголовок: Тенденция технологий 2025 года по версии Emerge: Квантовые вычисления перестали быть фоновым шумом Оригинальная ссылка: Когда ученые из Caltech в сентябре включили свою новую нейтрально-атомную квантовую систему, квантовая машина превысила порог, который многие ученые считали отдаленной перспективой. Впервые исследователи успешно захватили 6100 атомных кубитов в одной системе и сохранили когерентность таким образом, что квантовое оборудование перешагнуло стадию «игрушечного демонстрационного образца».

То, что произошло в этой лаборатории, означало, что крупномасштабное, с исправлением ошибок квантовое оборудование больше не является далекой мечтой, а — реальной возможностью. А для цифровых валют, таких как Биткойн, безопасность которых основана на криптографии, считающейся безопасной десятилетиями, это сигнализирует о том, что тихо ускоряющаяся угроза со стороны квантовых компьютеров теперь выходит на передний план.

Эта угроза не является неминуемой — но окно для адаптации ограничено. Поэтому в Emerge мы считаем прогресс квантовых вычислений и недостаточную подготовленность криптовалют нашим Технологическим трендом года.

«Теперь мы видим путь к крупным квантовым компьютерам с исправлением ошибок. строительные блоки уже на месте», — заявил главный исследователь Маннель Эндрес в пресс-релизе.

Годами стандартным комфортом для криптографов было мнение, что квантовые компьютеры слишком шумные, слишком хрупкие и слишком незрелые, чтобы иметь значение для криптографии. В 2025 году эта позиция ослабла. Стратегии стали жестче. Улучшилось исправление ошибок. И несколько лабораторий продемонстрировали результаты, которые сделали вопрос о создании отказоустойчивых машин вопросом «когда», а не «если».

Что изменилось в лабораториях

Так называемые «нейтрально-атомные системы» используют электрически нейтральные атомы в качестве кубитов, захватывая отдельные атомы в фиксированных позициях с помощью лазеров, чтобы каждый мог хранить и манипулировать квантовой информацией. «Когерентность» измеряет, как долго эти кубиты остаются в пригодном для использования квантовом состоянии, прежде чем шум разрушит его. Оба показателя стали центральными в 2025 году, поскольку область перешла от лабораторных демонстраций к архитектурам, предназначенным для масштабирования.

Понимание достижений 2025 года требует понимания того, что сдерживало развитие квантовых систем. Кубиты (квантовые биты) легко теряют свое квантовое состояние, и масштабирование часто усиливает эту нестабильность. В этом году несколько систем вели себя иначе.

Google, IBM и Caltech сообщили о прогрессе в 2025 году, который сузил временные рамки для создания отказоустойчивых квантовых машин. Процессор Google Willow с 105 кубитами показал значительное снижение ошибок по мере масштабирования, а в октябре компания заявила, что их квантовый бенчмарк Quantum Echoes работает примерно в 13 000 раз быстрее, чем ведущие суперкомпьютеры. Эти результаты указывали на то, что стабильные логические кубиты могут быть достигнуты при гораздо меньшем количестве физических кубитов, чем предполагалось ранее — соотношение в тысячу к одному.

IBM подошла к вопросу с другой стороны. Ее процессоры семейства «Cat» продемонстрировали запутанность 120 кубит и расширенную когерентность, а дорожная карта Starling, опубликованная в июне, нацелена на 200 исправленных ошибок кубитов к 2029 году с поддержкой 100 миллионов квантовых вентилей. Отдельное сотрудничество с AMD показало, что стандартное FPGA-оборудование может выполнять логику исправления ошибок в десять раз быстрее, чем требуется, приближая исправление в реальном времени к практическому использованию.

Caltech в сентябре расширил масштаб, создав, по словам исследователей, самую крупную в мире нейтрально-атомную систему, захватив 6100 атомов цезия в качестве кубитов, продемонстрировав когерентность в течение 13 секунд с операционной точностью 99,98%. Совместно эти результаты указывали на более широкий сдвиг: качество кубитов, контроль и эффективность масштабирования улучшались одновременно, что ужесточало ожидания относительно того, когда появятся пригодные для использования логические кубиты — и вместе с ними — реальные угрозы для схемы подписи Биткойна.

Эрик Гарсель, директор по развитию квантовых решений в Classiq, отметил, что более важным сдвигом является изменение соотношения между физическими и логическими кубитами. «Оно движется к нескольким сотням к одному», — сказал он, что значительно улучшает предыдущие оценки, требовавшие тысячи кубитов. «Большая часть внимания индустрии в 2025 году сместилась в сторону исправления ошибок».

Кубиты разрушаются под воздействием окружающей среды, что ограничивает их когерентность. Вот где и вступает в игру исправление ошибок. Исправление ошибок работает путем дублирования состояния кубита на многих физических кубитах, давая системе достаточную избыточность для обнаружения, когда шум сбивает его с курса, и автоматического исправления. Без этого кубиты слишком быстро распадаются, чтобы выполнять значимые вычисления.

Во всей области ученые говорили одно и то же: машины не просто растут, они начинают вести себя по-настоящему.

Bitcoin читает ситуацию

Хотя Биткойн не находится под угрозой со стороны существующих сегодня машин, в 2025 году изменился тон обсуждения будущего.

Джеймсон Лопп, соучредитель Casa с 2018 года, создавший инструменты для хранения и защиты собственных Биткойнов, заявил, что риск остается очень далеким.

«Готовность сети в срок в конечном итоге зависит от того, как быстро происходят прорывы в квантовых вычислениях», — сказал Лопп. «Мы находимся на порядки далеко от наличия криптографически релевантного квантового компьютера. Нужно несколько крупных прорывов, чтобы это стало реальной угрозой для Биткойна».

Тем не менее, Биткойн должен учитывать ограничение, с которым не сталкиваются такие блокчейны, как Ethereum или Zcash: координацию. Переход на квантобезопасную схему подписи потребует одновременных действий майнеров, разработчиков кошельков, бирж и миллионов пользователей.

«Я действительно не вижу, чтобы весь этот процесс происходил менее чем за пять лет», — сказал Лопп. «Когда у вас миллионы и миллионы отдельных участников, просьба координировать изменения становится практически невозможной».

Что ожидают эксперты дальше

Риск квантовых вычислений часто представляют как внезапный момент, когда машины станут опасными. Исследователи говорят, что реальность будет более постепенной.

Этан Хейлман, научный сотрудник MIT в инициативе по цифровой валюте и соавтор предложения Bitcoin BIP-360 о постквантовой криптографии, заявил, что улучшения накапливаются со временем. «Мы увидим градиенты, когда он станет все сильнее и сильнее», — сказал он.

Он смотрит в долгосрочную перспективу. Многие пользователи уже рассматривают Биткойн как многопоколенный актив. «Если люди рассматривают Биткойн как сберегательный счет — что-то, что можно запереть на столетие и ожидать, что их дети его восстановят — тогда протокол должен быть построен так, чтобы выдержать этот временной промежуток», — отметил он.

Хейлман ожидает, что Биткойн адаптируется. Но он отметил, что рынки реагируют на застой раньше, чем на риск. «Степень, в которой Биткойн не решает эту угрозу, может оказать давление на цену вниз», — сказал он.

Область, по его словам, меньше заботится о датах, чем о направлении прогресса.

«Мы увидим устойчивый прогресс, но переход от угольного поезда к Конкорду за год кажется мне очень маловероятным», — сказал он. «Я думаю, это произойдет, но мы увидим этапы».

Насколько быстро квантовые компьютеры смогут достичь этого

Алекс Ших, руководитель продукта в Q-CTRL, заявил, что квантовый риск становится значимым только тогда, когда машины смогут запускать крупные, с исправлением ошибок алгоритмы.

«Если есть достаточно ресурсов квантового компьютера, да, теоретически он может взломать сегодняшнюю RSA-шифровку», — сказал он. «Но дойти до этого еще годы. Оптимистично — возможно, к середине 2030-х».

Ранние отказоустойчивые машины не сразу поставят под угрозу существующую криптографию. Они расширят виды алгоритмов, которые квантовые компьютеры смогут реально попробовать, по мере повышения надежности.

Ших отметил, что фрагментация — это проблема, замедляющая развитие области. «Совместимость все еще является важной точкой трения», — сказал он. «Каждый поставщик выпускает разные спецификации и фреймворки, и конечному пользователю приходится делать так, чтобы все работало вместе».

Даже с учетом этих препятствий, 2025 год прояснил динамику. IBM достигла своих целей по дорожной карте. Масштабируемость Google соответствовала ожиданиям. Caltech обеспечил стабильность на уровне, которого ранее не достигала область.

В совокупности эти результаты дали исследователям более ясное представление о том, как может развиваться следующий десятилетний период.

Основные выводы 2025 года и взгляд вперед

Квантовые вычисления в этом году не угрожали Биткойну, но убрали неоднозначность.

Исследователи говорили с большей уверенностью о временных рамках. Разработчики в других отраслях начали корректировать долгосрочные планы. Экосистема Биткойна — которая редко пересматривает свои криптографические основы без внешнего давления — в 2025 году подошла к обсуждению с новой серьезностью.

К концу года дискуссия уже не касалась вопроса, будет ли квантовая угроза. Она касалась того, когда ее влияние станет неизбежным.