Chip lượng tử Willow là một loại chip được phát triển bởi Google, nằm trong lĩnh vực điện toán lượng tử. Đây là một trong những chip lượng tử tiên tiến nhất hiện nay, với mục tiêu tăng cường khả năng tính toán và giải quyết các bài toán phức tạp mà các máy tính truyền thống gặp khó khăn.
Chip lượng tử Willow với 105 qubit, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong khả năng tính toán lượng tử. So với chip Sycamore trước đó, Willow gần như gấp đôi số lượng qubit, cho phép thực hiện các tính toán phức tạp hơn và nhanh hơn.
- Willow có khả năng hoàn thành các nhiệm vụ trong vài phút mà các siêu máy tính truyền thống có thể mất hàng tỷ năm.
- Willow đã có những tiến bộ trong việc sửa lỗi lượng tử, cho phép hoạt động đáng tin cậy hơn trong thời gian dài.
Sự khác biệt chính giữa điện toán lượng tử và truyền thống nằm ở cách xử lý thông tin. Máy tính truyền thống sử dụng các bit nhị phân để thực hiện tính toán tuần tự, trong khi máy tính lượng tử sử dụng qubit có khả năng tồn tại trong trạng thái chồng chéo, cho phép xử lý song song nhiều thông tin.
Sự xuất hiện của chip Willow đã dấy lên lo ngại về khả năng phá vỡ các hệ thống mật mã truyền thống, bao gồm cả Bitcoin. Bitcoin là một trong những loại tiền điện tử phổ biến nhất, dựa vào các thuật toán mật mã để đảm bảo tính an toàn của giao dịch và bảo vệ tài sản của người dùng. Sự an toàn này chủ yếu được xây dựng trên Mật mã Elip (ECC) và Thuật toán Chữ ký Kỹ thuật số Elip (ECDSA).
Hệ thống mật mã của Bitcoin sẽ sử dụng public key và private key, trong đó public key được chia sẻ công khai và private key sẽ được giữ bí mật giống như một mật khẩu riêng tư, được sử dụng để ký các giao dịch và xác thực việc truy cập vào tài khoản.
Mặc dù chip Willow chưa đủ mạnh để đe dọa ngay lập tức đến an ninh của Bitcoin nhưng những tiến bộ trong điện toán lượng tử có thể tạo ra những rủi ro trong tương lai. Hai thuật toán lượng tử chủ chốt có thể ảnh hưởng đến an ninh mật mã:
- Thuật toán Shor: Cho phép giải quyết nhanh chóng các bài toán khó như phân tích số nguyên, từ đó có thể suy ra private key từ public key.
- Thuật toán Grover: Cung cấp tốc độ nhanh hơn trong việc tấn công các hàm băm, làm giảm hiệu quả của các hàm băm như SHA-256 mà Bitcoin đang sử dụng.
Theo nghiên cứu, việc phá vỡ các biện pháp bảo vệ của Bitcoin sẽ cần ít nhất 1.500 đến 3.000 qubit logic chịu lỗi. Hiện tại, chip Willow và các hệ thống lượng tử khác vẫn chưa đạt được khả năng này. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là các nhà phát triển Bitcoin có thể ngồi yên.
Quantum computing BTC FUD goes back almost as far as Bitcoin itself.
— Alan ₿ Watts ⚡️ (@alanbwt) December 10, 2024
Here’s what Satoshi said on the matter back in 2010— https://t.co/uQ2OjeoifD pic.twitter.com/OxDU9h7FOj
Nhận thức được mối đe dọa tiềm tàng từ điện toán lượng tử, ngành công nghiệp tiền điện tử đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển các hệ thống mật mã nhằm đối phó với các cuộc tấn công lượng tử.
- Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) đang làm việc để tiêu chuẩn hóa các thuật toán mật mã có khả năng chống lại cả các phương pháp tấn công truyền thống và lượng tử.
- Vitalik Buterin đã đề xuất các giải pháp như chữ ký Lamport chống lượng tử và khả năng chuyển đổi linh hoạt hơn trong các hệ thống blockchain.
Chip lượng tử Willow của Google đang mở ra nhiều cơ hội trong lĩnh vực điện toán nhưng cũng đặt ra những thách thức đáng kể cho an ninh của Bitcoin và các hệ thống mật mã khác. Mặc dù hiện tại chưa có mối đe dọa ngay lập tức, nhưng sự chuẩn bị cho tương lai là rất cần thiết.
Đọc thêm: