Theo dõi 1M AI News, đúng ngày Google phát hành whitepaper AI lượng tử, công ty khởi nghiệp tính toán lượng tử sử dụng nguyên tử trung hòa Oratomic đã đăng một bài nghiên cứu trên arXiv, cho biết chỉ cần khoảng 10.000 qubit lượng tử có thể cấu hình lại là có thể chạy thuật toán Shor ở quy mô liên quan đến mật mã. Bài báo này trực tiếp lấy mạch Shor độ sâu thấp do Google tối ưu làm đầu vào, và trên cơ sở đó đã tối ưu thêm một lớp khác trong ngăn xếp tính toán lượng tử: Google nén số lượng qubit logic cần cho thuật toán (từ vài nghìn xuống khoảng 1.200 qubit), còn Oratomic nén số lượng qubit vật lý cần cho mỗi qubit logic. Hai lớp tối ưu kết hợp với nhau đã cùng đưa quy mô phần cứng cần thiết để bẻ khóa mã hóa xuống mức thấp chưa từng có.
Phương thức then chốt của Oratomic là dùng mã qLDPC có tốc độ mã hóa cao thay cho mã surface code truyền thống. Surface code là một trong những phương án sửa lỗi lượng tử chủ đạo hiện nay; phương án siêu dẫn của Google sử dụng nó, nhưng hiệu suất mã hóa thấp: mỗi qubit logic cần khoảng 400 qubit vật lý, tổng cộng khoảng 500.000. Mã qLDPC có tốc độ mã hóa khoảng 30%, có thể dùng ít qubit vật lý hơn rất nhiều để bảo vệ cùng một lượng qubit logic, từ đó nén yêu cầu tổng thể từ mức hàng triệu xuống còn khoảng hai bậc độ lớn.
Bài báo đưa ra nhiều phương án kiến trúc (giả định chu kỳ đo của bộ ổn định là 1 mili giây):
- Khoảng 10.000 qubit vật lý có thể chạy thuật toán Shor để bẻ khóa mã hóa đường cong elliptic 256-bit (lược đồ mã hóa được dùng trong Bitcoin và Ethereum), thời gian chạy phụ thuộc vào mức độ song song hóa
- Với cấu hình khoảng 26.000 qubit vật lý, thời gian chạy để bẻ khóa mã hóa đường cong elliptic vào khoảng 10 ngày
- Với cấu hình khoảng 102.000 qubit vật lý, thời gian chạy để bẻ khóa RSA-2048 vào khoảng 97 ngày
Trả giá là về tốc độ: tần số xung nhịp của nguyên tử trung hòa thấp hơn nhiều so với phương án siêu dẫn; một lần bẻ khóa cần vài ngày thay vì vài phút. Nhưng điều này không có nghĩa là mối đe dọa nhỏ hơn. Phương án siêu dẫn của Google (500.000 qubit, 9 phút) phù hợp để chiếm đoạt các giao dịch thời gian thực đang được phát sóng; phương án nguyên tử trung hòa của Oratomic (10.000–26.000 qubit, vài ngày) phù hợp để tấn công các ví ngủ mà khóa công khai đã lộ ra, và kiểu tấn công này không cần giành thời gian. Whitepaper của Google ước tính khoảng 6,9 triệu Bitcoin thuộc nhóm này.
Khoảng cách về phần cứng đang được thu hẹp. Bài báo chỉ ra rằng thí nghiệm nguyên tử trung hòa đã chứng minh mảng bẫy vật lý hơn 6.100 qubit, nhưng các mảng này vẫn chưa thực hiện tính toán lượng tử; hiện tại hệ thống nguyên tử trung hòa có khả năng tính toán chịu lỗi vào khoảng 500 qubit. Từ 500 lên con số 10.000 cần trong bài báo, chênh lệch khoảng 20 lần, thấp hơn xa so với tuyến siêu dẫn của Google khoảng 5.000 lần (hiện khoảng 100 qubit so với cần 500.000 qubit). Tác giả bài báo đến từ Oratomic, đồng thời còn liên kết với Viện Công nghệ California; các thành viên bao gồm chuyên gia hàng đầu về tính toán lượng tử John Preskill và Manuel Endres, tác giả liên hệ là Dolev Bluvstein. Ở phần kết, các tác giả cho biết việc tăng tốc phần cứng và cải tiến sửa lỗi trong tương lai có thể rút ngắn thời gian chạy thêm một bậc độ lớn trở lên, thậm chí xuống mức hàng giờ hoặc phút.
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Thông tin trên trang này có thể đến từ bên thứ ba và không đại diện cho quan điểm hoặc ý kiến của Gate. Nội dung hiển thị trên trang này chỉ mang tính chất tham khảo và không cấu thành bất kỳ lời khuyên tài chính, đầu tư hoặc pháp lý nào. Gate không đảm bảo tính chính xác hoặc đầy đủ của thông tin và sẽ không chịu trách nhiệm cho bất kỳ tổn thất nào phát sinh từ việc sử dụng thông tin này. Đầu tư vào tài sản ảo tiềm ẩn rủi ro cao và chịu biến động giá đáng kể. Bạn có thể mất toàn bộ vốn đầu tư. Vui lòng hiểu rõ các rủi ro liên quan và đưa ra quyết định thận trọng dựa trên tình hình tài chính và khả năng chấp nhận rủi ro của riêng bạn. Để biết thêm chi tiết, vui lòng tham khảo
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm.
