IBM宣布在量子计算领域取得重大突破,创建了世界上最大的由120个量子比特组成的纠缠量子态。 IBM 这一成就可能为未来拥有足够强大的计算机挑战比特币的加密技术铺平道路。
IBM 科学家在题为“大型猫科动物:120 个量子比特及以上的纠缠”的研究中表示,他们首次实现了完全的多量子比特纠缠——这是构建容错量子系统的关键一步,这些系统能够运行超越当今密码安全性的算法。
IBM 120 量子位量子系统内部
该团队使用了一种特殊的量子态,称为格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)态,通常被称为“猫态”,这是以薛定谔著名的悖论命名的。
在这些状态下,所有量子比特同时存在于 0 和 1 之间,同步变化——这是一种微妙的纠缠形式,考验着量子相干性的边界。
为了实现 120 个量子比特,IBM 使用了超导电路和自适应编译器,将运算部署在芯片噪声最小的区域。研究人员还引入了一种临时的“解计算”技术,使耗尽的量子比特在重新插入系统之前能够稳定下来。
120 量子比特 GHZ 态的精度达到 0.56,超过了确认真正纠缠的 0.5 阈值。
从本质上讲,所有 120 个量子比特都作为一个单一的相干量子对象发挥作用。
由于直接计算如此庞大的量子态所需的时间比宇宙的年龄还要长,IBM 通过统计奇偶性测量和直接保真度估计来验证其结果,其中每个稳定器都充当诊断标记,以确认同步性。
比特币、密码学与量子未来
虽然目前的量子系统还无法破解现代加密技术,但 IBM 的研究结果表明,这一未来可能离我们并不遥远。
据独立研究小组 Project 11 称,一旦量子技术成熟,约 660 万枚比特币(价值约 7670 亿美元)可能容易受到量子攻击。
一旦公钥泄露,理论上,足够先进的量子计算机就可以推导出相应的私钥,并在交易确认之前窃取资金。
虽然 IBM 的系统距离实现这一目标还很遥远,但它的进展凸显了量子世界和加密世界未来可能碰撞的趋势。
IBM 的下一步计划是 Quantum Starling,这是一款容错量子计算机,计划于 2029 年推出——许多专家认为,2029 年是量子威胁可能成为现实的一年。
全球量子竞赛愈演愈烈
IBM并非孤例。谷歌的量子人工智能部门最近发布了其105量子比特的Willow芯片,该芯片执行物理算法的速度比任何传统超级计算机都要快。
与此同时,汇丰银行正在试验用于债券交易的量子算法,而贝莱德则警告称,量子技术可能会颠覆全球数字金融。
各国政府也在做出回应。2025年8月,萨尔瓦多将6200枚比特币转移到新的区块链地址,“以降低量子攻击的风险”。
随着量子时代的到来,IBM 的突破既代表着技术进步,也是一个警示——让我们得以窥见未来,届时计算能力可能会重塑密码学和数字金融的基础。
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