Máy tính lượng tử đã không còn là tiếng ồn nền: Xu hướng công nghệ 2025 và tác động đối với Bitcoin

Nguồn: CryptoNewsNet Tiêu đề gốc: Xu hướng công nghệ của Emerge năm 2025: Tính Toán Lượng Tử Ngừng Làm Nhiệm Vụ Phần Mở Rộng Liên kết gốc: Khi các nhà khoa học tại Caltech bật hệ thống lượng tử nguyên tử trung hòa mới của họ vào tháng 9, máy lượng tử đã vượt qua một ngưỡng mà nhiều nhà khoa học nghĩ là còn cách nhiều năm. Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu thành công trong việc nhốt 6.100 qubits nguyên tử trong một hệ thống duy nhất và duy trì sự liên kết theo cách đẩy phần cứng lượng tử vượt qua giai đoạn “trình diễn đồ chơi”.

Những gì xảy ra trong phòng thí nghiệm đó có nghĩa là phần cứng lượng tử quy mô lớn, có khả năng sửa lỗi, không còn là một ước mơ xa vời nữa mà là một khả năng đáng tin cậy. Và đối với các loại tiền kỹ thuật số như Bitcoin, whose security depends on cryptography assumed safe for decades, it signals that the quietly accelerating threat posed by quantum computers is now edging into view.

Mối đe dọa này không phải là điều sắp xảy ra—nhưng cửa sổ để thích nghi là có hạn. Đó là lý do tại Emerge, chúng tôi xem sự tiến bộ của tính toán lượng tử—và sự thiếu sẵn sàng của crypto—là Xu hướng Công nghệ của Năm.

“Chúng ta bây giờ có thể thấy một lối đi đến các máy tính lượng tử sửa lỗi quy mô lớn. Các thành phần xây dựng đã có sẵn,” nhà nghiên cứu chính Manuel Endres nói trong một tuyên bố.

Trong nhiều năm, sự an tâm tiêu chuẩn của các nhà mã hóa là tính toán lượng tử còn quá nhiều tiếng ồn, quá mong manh, và quá non trẻ để ảnh hưởng đến crypto. Đến năm 2025, quan điểm đó đã yếu đi. Các lộ trình đã chặt chẽ hơn. Việc sửa lỗi đã được cải thiện. Và một số phòng thí nghiệm đã đưa ra kết quả khiến các máy lỗi-tolerant cảm thấy như là câu hỏi về khi nào, chứ không phải có hay không.

Những gì đã thay đổi trong các phòng thí nghiệm

Hệ thống “nguyên tử trung hòa” gọi là sử dụng các nguyên tử trung hòa về điện làm qubits, nhốt các nguyên tử đơn lẻ ở vị trí cố định bằng laser để mỗi nguyên tử có thể lưu trữ và thao tác thông tin lượng tử. “Liên kết” đo lường thời gian các qubits đó duy trì trong trạng thái lượng tử có thể sử dụng trước khi bị nhiễu phá hủy. Cả hai đều trở thành trung tâm vào năm 2025 khi lĩnh vực chuyển từ các trình diễn trong phòng thí nghiệm sang các kiến trúc được thiết kế để mở rộng.

Hiểu được những tiến bộ của năm 2025 đòi hỏi phải hiểu những gì đã cản trở các hệ thống lượng tử. Qubits (bit lượng tử) dễ mất trạng thái lượng tử, và việc mở rộng chúng thường làm tăng sự không ổn định đó. Năm nay, một số hệ thống đã hoạt động khác biệt.

Google, IBM và Caltech đều báo cáo những tiến bộ trong năm 2025 đã rút ngắn thời gian cho các máy lượng tử sửa lỗi. Bộ xử lý Willow 105-qubit của Google cho thấy giảm mạnh tỷ lệ lỗi khi mở rộng, và vào tháng 10, công ty cho biết điểm chuẩn Quantum Echoes của họ chạy nhanh hơn khoảng 13.000 lần so với các siêu máy tính hàng đầu. Các kết quả này cho thấy qubits hợp lý ổn định có thể đạt được với số lượng qubits vật lý ít hơn nhiều so với tỷ lệ nghìn một như lâu nay vẫn giả định.

IBM mở rộng bức tranh từ một góc độ khác. Các bộ xử lý dòng “Cat” của họ thể hiện sự rối lượng tử 120-qubit và kéo dài liên kết, và lộ trình Starling của họ, được công bố vào tháng 6, hướng tới 200 qubits sửa lỗi vào năm 2029 với hỗ trợ cho 100 triệu cổng lượng tử. Một nỗ lực riêng với AMD cho thấy phần cứng FPGA tiêu chuẩn có thể chạy logic sửa lỗi nhanh gấp mười lần yêu cầu, đưa việc sửa lỗi thời gian thực đến gần hơn với sử dụng thực tế.

Caltech đã mở rộng quy mô vào tháng 9 thông qua hệ thống nguyên tử trung hòa lớn nhất thế giới mà các nhà nghiên cứu mô tả, nhốt 6.100 nguyên tử cesium làm qubits, thể hiện sự liên kết trong 13 giây với độ chính xác hoạt động 99,98%. Cùng nhau, các kết quả này chỉ ra một sự chuyển đổi rộng hơn: chất lượng qubits, kiểm soát và hiệu quả mở rộng đã được cải thiện cùng lúc, thu hẹp kỳ vọng về thời điểm các qubits hợp lý có thể xuất hiện—và cùng với chúng, các mối đe dọa đáng tin cậy đối với sơ đồ chữ ký của Bitcoin.

Erik Garcell, giám đốc phát triển doanh nghiệp lượng tử tại Classiq, cho biết sự chuyển đổi quan trọng hơn là tỷ lệ thay đổi giữa qubits vật lý và qubits hợp lý. “Nó đang hướng tới vài trăm trên một,” ông nói, một cải thiện rõ rệt so với các ước tính trước đó yêu cầu hàng nghìn. “Phần lớn sự chú ý của ngành trong năm 2025 đã chuyển sang sửa lỗi.”

Qubits dễ bị sụp đổ dưới tác động của môi trường, giới hạn thời gian chúng có thể duy trì liên kết. Đó là nơi sửa lỗi phát huy tác dụng. Sửa lỗi hoạt động bằng cách sao chép trạng thái của qubit qua nhiều qubits vật lý, cung cấp cho hệ thống đủ dư thừa để phát hiện khi nhiễu làm lệch hướng và tự động sửa chữa. Không có nó, qubits sẽ nhanh chóng tan rã không thể thực hiện tính toán ý nghĩa.

Trong toàn lĩnh vực, các nhà nghiên cứu đều nói cùng một điều: các máy không chỉ lớn hơn; chúng còn hoạt động.

Bitcoin đọc tình hình

Trong khi Bitcoin chưa bị đe dọa bởi các máy hiện tại, điều thay đổi trong năm 2025 là giọng điệu của cuộc thảo luận về ngày mai.

Jameson Lopp, người đồng sáng lập Casa vào năm 2018 để cung cấp các công cụ cho phép mọi người lưu trữ và bảo vệ Bitcoin của riêng họ, nói rằng rủi ro vẫn còn xa.

“Việc mạng lưới có thể sẵn sàng kịp thời hay không cuối cùng phụ thuộc vào tốc độ các tiến bộ trong tính toán lượng tử,” Lopp nói. “Chúng ta còn cách hàng nhiều lần về mặt thứ tự lớn hơn để có một máy tính lượng tử có thể mã hóa an toàn. Phải có nhiều đột phá lớn mới thực sự trở thành mối đe dọa đối với Bitcoin.”

Dù vậy, Bitcoin phải đối mặt với một hạn chế mà các blockchain khác như Ethereum hay Zcash không có: sự phối hợp. Chuyển sang sơ đồ chữ ký an toàn lượng tử sẽ đòi hỏi sự di chuyển đồng bộ của các thợ mỏ, nhà phát triển ví, sàn giao dịch và hàng triệu người dùng.

“Tôi thực sự không thấy quá trình đó xảy ra trong vòng chưa đầy năm năm,” Lopp nói. “Khi bạn có hàng triệu, hàng triệu cá nhân, yêu cầu họ phối hợp để thực hiện một thay đổi trở nên gần như không thể.”

Những gì các chuyên gia dự đoán tiếp theo

Rủi ro lượng tử thường được tưởng tượng như một khoảnh khắc đột ngột khi các máy trở nên nguy hiểm. Các nhà nghiên cứu nói rằng thực tế sẽ diễn ra dần dần hơn.

Ethan Heilman, nghiên cứu viên tại Sáng kiến Tiền tệ Kỹ thuật số của MIT và đồng tác giả đề xuất Bitcoin BIP-360 về lượng tử hậu, nói rằng các cải tiến tích tụ theo thời gian. “Chúng ta sẽ thấy các mức độ tăng dần khi nó ngày càng mạnh hơn,” ông nói.

Ông làm việc với một tầm nhìn dài hạn. Bitcoin đã được xem như một tài sản đa thế hệ bởi nhiều người dùng của nó. “Nếu mọi người xem Bitcoin như một tài khoản tiết kiệm—một thứ có thể khóa lại trong một thế kỷ và mong đợi con cái họ lấy lại được—thì giao thức nên được xây dựng để chịu đựng theo thời gian đó,” ông nói.

Heilman dự đoán Bitcoin sẽ thích nghi. Nhưng ông lưu ý rằng thị trường phản ứng với sự trì trệ sớm hơn phản ứng với rủi ro. “Mức độ Bitcoin không giải quyết được mối đe dọa đó có thể gây áp lực giảm giá,” ông nói.

Lĩnh vực này, ông nói, quan tâm ít hơn đến ngày tháng mà quan tâm nhiều hơn đến hướng tiến bộ.

“Chúng ta sẽ thấy tiến bộ đều đặn, nhưng việc chuyển từ một chuyến tàu chạy bằng than đá sang Concorde trong một năm có vẻ rất khó xảy ra đối với tôi,” ông nói. “Tôi nghĩ điều đó sẽ xảy ra, nhưng tôi nghĩ chúng ta sẽ thấy các giai đoạn.”

Tốc độ mà máy tính lượng tử có thể đạt tới đó

Alex Shih, trưởng bộ phận sản phẩm tại Q-CTRL, nói rằng rủi ro lượng tử chỉ trở nên có ý nghĩa khi các máy có thể chạy các thuật toán lớn, sửa lỗi.

“Nếu có một nguồn tài nguyên máy tính lượng tử đủ lớn, đúng, về lý thuyết, nó có thể phá vỡ mã hóa RSA ngày nay,” ông nói. “Nhưng để đạt đến điểm đó vẫn còn nhiều năm nữa. Lạc quan mà nói, có thể là giữa những năm 2030.”

Các máy sửa lỗi sơ bộ sẽ không ngay lập tức gây nguy hiểm cho các mã hóa hiện có. Chúng sẽ mở rộng các loại thuật toán mà máy tính lượng tử có thể thử một cách hợp lý khi độ tin cậy được cải thiện.

Shih nhấn mạnh đến sự phân mảnh như một thách thức làm chậm lĩnh vực. “Tương tác liên thông vẫn còn là một điểm ma sát lớn,” ông nói. “Mỗi nhà cung cấp phát hành các đặc điểm kỹ thuật và khung làm việc khác nhau, và người dùng cuối phải làm cho mọi thứ hoạt động cùng nhau.”

Dù còn nhiều trở ngại, năm 2025 đã làm rõ đà tiến. IBM đạt các mốc lộ trình của mình. Hành vi mở rộng của Google phù hợp kỳ vọng. Caltech đã cung cấp độ ổn định ở một quy mô mà lĩnh vực chưa từng đạt được.

Cùng nhau, những kết quả này đã giúp các nhà nghiên cứu có một cái nhìn rõ ràng hơn về cách thập kỷ tới có thể diễn ra.

Những bài học từ 2025 và hướng tới tương lai

Tính toán lượng tử năm nay chưa đe dọa Bitcoin, nhưng đã loại bỏ sự mơ hồ.

Các nhà nghiên cứu đã nói chuyện với sự tự tin hơn về các mốc thời gian. Các nhà phát triển trong các ngành khác bắt đầu điều chỉnh kế hoạch dài hạn. Hệ sinh thái Bitcoin—mà hiếm khi xem xét lại các nền tảng mã hóa của mình mà không có áp lực từ bên ngoài—đã tiếp cận cuộc thảo luận một cách nghiêm túc mới trong năm 2025.

Đến cuối năm, cuộc tranh luận không còn về việc liệu lượng tử có quan trọng hay không. Nó là về khi nào tác động của nó trở nên không thể tránh khỏi.