量子チップの新たな突破がブロックチェーンに与える影響

グーグル社は最近、最新の量子コンピューターチップWillowを発表しました。これは2019年に初めて"量子優位性"を実現して以来の重要なブレークスルーです。この成果はNature誌に緊急掲載され、テクノロジー界の広範な関心を引き起こしています。

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Willowチップは105個の量子ビットを搭載しており、量子誤り訂正とランダム回路サンプリングの2つのベンチマークテストで同カテゴリの最高性能を達成しました。特にランダム回路サンプリングテストでは、Willowはわずか5分で現在の最速スーパーコンピュータが10^25年を要する計算タスクを完了しました。この時間のスパンは、知られている宇宙の年齢を超えています。

Willowの重要な突破は、エラー率を指数的に低下させ、特定の重要な閾値を下回ることができる点です。これは、大規模な実用的量子コンピュータを実現するための重要な前提と見なされています。研究開発チームの責任者は、Willowが閾値を下回る最初のシステムであり、将来の大規模量子コンピュータの実現可能性を強く証明していると述べました。

この画期的な成果は、特にブロックチェーンや暗号通貨の分野で、複数の業界に深遠な影響を与えました。現在、楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）とハッシュ関数SHA-256は、ビットコインなどの暗号通貨の取引に広く用いられています。SHA-256を解読するには数億の量子ビットが必要ですが、ECDSAを解読するには百万の量子ビットで済みます。

ビットコイン取引には、2種類の主要なウォレットアドレスがあります：直接ECDSA公開鍵を使用する「公開鍵への支払い」(p2pk)取引と、公開鍵のハッシュ値を使用する「公開鍵のハッシュへの支払い」(p2pkh)取引です。後者が最も多くを占めますが、取引時に公開鍵が露出します。これは、量子コンピュータが短時間でECDSAを解読できるようになると、これらのアドレスを使用するすべてのビットコインが安全リスクにさらされることを意味します。

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Willowの105量子ビットはビットコインの暗号アルゴリズムを破るために必要な数には大きな差がありますが、それは大規模な実用性のある量子コンピュータの発展方向を示しています。これは暗号通貨のセキュリティシステムに新たな課題を提起し、量子耐性ブロックチェーン技術の開発を急務としています。

後量子暗号（PQC）は、量子計算攻撃に抵抗できる新しいタイプの暗号アルゴリズムです。一部の機関は、この分野での研究と実践を開始しており、ブロックチェーンの全プロセスにおける後量子暗号の能力構築を完了し、NIST標準の後量子暗号アルゴリズムをサポートする暗号ライブラリを開発し、後量子署名に対する分散型鍵管理プロトコルの研究などを行っています。

未来、量子コンピュータの影響下で暗号通貨の安全性をどのように保護するかが、テクノロジー界と金融界の共通の関心事となるでしょう。抗量子ブロックチェーン技術の開発と実施、特に既存のブロックチェーンシステムの抗量子アップグレードは、暗号通貨の長期的な安全性と安定性を確保するための鍵となるでしょう。