サウジアラビアの初の量子コンピューター：ビットコインを破ることができるか？

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はじめに

サウジアラビアは、世界の量子コンピューティング競争に参入しました。政府が管理するエネルギーおよび化学会社であるサウジアラムコは、王国初の量子コンピュータの設置を発表し、ビットコインや他のブロックチェーンネットワークに対するセキュリティ上の懸念が高まっています。

アラムコは、フランスに拠点を置く中性子原子量子コンピュータ企業のパスカルによって製造された200キュービットのマシンをダハランのデータセンターに設置しました。このシステムは、エネルギーモデリングや材料研究などの産業用途向けに設計されています。パスカルは、これが同社がこれまでに提供した中で最も強力なシステムであると述べています。

「私たちの最も強力な量子コンピュータの展開は歴史の一部であり、中東の量子未来にとっての画期的な出来事です」とPasqalのCEO、ロイック・アンリエは声明の中で述べました。「Pasqalは引き続き拡大し、産業に実用的な量子パワーを提供しています。」

サウジアラビアの動きは、米国、中国、EU、英国、日本、インド、カナダの政府と同じ位置にあり、将来のフォールトトレラントシステムに必要な研究インフラを拡張し、労働力を育成することを目的とした国家量子プログラムに資金を提供しています。

ブロックチェーンセキュリティへの本当の脅威

専門家は、量子コンピュータが十分に強力になれば、プライベートキーを明らかにしたり、署名を偽造したりする可能性があり、攻撃者が資金を盗んだり、プライバシー機構を破ることができると警告しています。しかし、その脅威は今日どれほど現実的なのでしょうか？

ボルツテクノロジーズの創設者であるユン・アウ氏は、量子コンピューティングの急速な進展がセキュリティコミュニティにその脅威を真剣に受け止めさせていると述べ、技術の「繰り返される飛躍」の中でのことだと語った。

「これに多くの努力とお金がかかっているので、ブレークスルーは避けられない」と彼は言った。「いつかは誰にもわからないが、その脅威はもはや理論上のものではない。今はまだECCやRSAを破ることはできないが、進展は着実だ。」

Auhは、国家の投資の動機が暗号解析を超えることを指摘した。"量子コンピュータは、どの政治システムにも制御されない世界的なデジタル兵器になり得る最初の技術だ"と彼は述べた。

現在の制限

しかし、研究はまだビットコインが構築されているようなシステムを解明するには少し遠いです。研究科学者のイアン・マッコーマックによれば、200キュービットのシステムは実際的には小さいものであり、現在の機械はノイズや短いコヒーレンス時間に制約されているため、実行できる操作の数が制限されています。

"200量子ビットは、興味深い実験やデモンストレーションを行うのに十分ですが、量子ビットの品質が高いことが前提です。それを実現するのは、たとえそれほど少ない量子ビットであっても難しいですが、ショアのアルゴリズムを実行するために必要なエラー修正計算を行うには全く不十分です。"と彼は言いました。

量子コンピューティングの進展

9月に、カリフォルニア工科大学の研究者たちは6,000量子ビットを持つ中性原子システムを発表しました。しかし、その規模の機械でさえ、暗号攻撃のためではなく、研究、シミュレーション、アルゴリズム開発に使用されています。

"必要なのは、操作の持続時間と比較して非常に長いコヒーレンスタイムです"とカリフォルニア工科大学の大学院生エリー・バタイユは言いました。“もし操作が1マイクロ秒で、コヒーレンスタイムが1秒であれば、それは約100万回の操作ができることを意味します。”

研究者は、現代の暗号を脅かすためには、数千の誤り訂正された論理キュービットが必要であり、これは数百万の物理キュービットに相当すると述べています。

Q-Dayシナリオ

Pasqalシステムは現在のブロックチェーンセキュリティを変更しなかったが、公開鍵から秘密鍵を導出し、デジタル署名を偽造するのに十分な力を持つ量子コンピュータが登場する瞬間であるQ-Dayとして知られる長期的なリスクに再び注目を集めた。

その懸念は、そのような能力がビットコインで使用される暗号技術だけでなく、世界経済を支える多くのセキュリティシステムも脅かすことになるということです。

“量子コンピュータができること、そしてこれはビットコインに関連することですが、現在ビットコインが使用しているデジタル署名を偽造することです,” アンドリーセン・ホロウィッツの研究パートナーであり、ジョージタウン大学の准教授であるジャスティン・セイラーは言いました。“量子コンピュータを持つ誰かが、あなたが承認していないときにあなたのアカウントからすべてのビットコインを引き出すトランザクションを承認することができるのです。それが懸念事項です。”

今日の初期段階のプロセッサ、200キュービットのPasqalマシンやGoogleの105キュービットのWillowチップを含めて、そうした攻撃に必要な閾値にはまだ遠く及びません。

"量子計算は、ビットコインや他の暗号通貨にとって、主要な、さらには存在論的な長期的リスクとなる合理的な確率が5％以上ある"と、ミシガン大学のコンピュータサイエンスおよびエンジニアリングの教授クリストファー・ペイカートは述べた。“しかし、次の数年間においては本当のリスクではない; 量子コンピューティング技術は、現代の暗号技術を脅かすまでにはまだ遠い道のりがある。”