谷歌量子電腦快 13,000 倍！Willow 處理器威脅比特幣加密

谷歌量子電腦研究人員表示，他們使用 Willow 量子處理器繪製分子結構的速度比目前最強大的超級電腦快 13,000 倍，實現了第一個可驗證的量子優勢。專家警告，足夠強大的量子電腦可以破解 ECDSA 加密演算法，最早在 2030 年使比特幣加密過時。

谷歌量子電腦 Willow 處理器的技術突破

（來源：Google）

科技巨頭 Google 的研究人員表示，他們繪製分子結構的速度比目前最強大的「超級電腦」快 13,000 倍，實現了第一個可驗證的量子優勢。據谷歌稱，該實驗使用了 Google 的 Willow 量子處理器和「量子迴聲」，這是一種利用目標波對物體進行詳細成像的技術。

該技術針對單一量子位元（量子運算中資訊儲存的基本單位），向其發送精確訊號，使其發生反應。谷歌表示，該過程隨後被逆轉，使研究人員能夠測量反彈回來的「迴聲」或訊號。這種量子迴聲技術的革命性在於它能夠以前所未有的精確度測量和描述物質的量子狀態。

谷歌量子電腦的實驗是可驗證的，這意味著在任何具有與研究人員使用的相同技術規格的量子電腦系統上運行該實驗都可以獲得相同的結果。這種可驗證性是科學突破的關鍵標準，它將谷歌的成果從理論突破提升為實際可應用的技術。

13,000 倍的速度提升意味著什麼？假設超級電腦需要 13,000 秒（約 3.6 小時）完成的計算，Willow 處理器只需 1 秒就能完成。這種指數級的性能提升不僅在學術研究中具有價值，更可能在藥物開發、材料科學和密碼學等領域產生革命性影響。然而，對於加密貨幣領域而言，這種技術進步也帶來了前所未有的威脅。

谷歌量子電腦 Willow 處理器的四大技術特點：

速度優勢：比超級電腦快 13,000 倍，實現量子優勢里程碑

量子迴聲技術：精確測量量子位元反應，實現分子級成像

可驗證性：實驗結果可在其他量子系統上重現，確保科學嚴謹性

實用化進展：從理論研究走向實際應用，縮短商業化時間表

量子電腦對比特幣加密的生存威脅

（來源：Nature）

一台足夠強大的量子電腦可以破解加密貨幣的加密演算法，這些演算法也用於保護銀行、醫療和軍事應用中的敏感資訊。加密是實現數位資產和點對點金融的核心要素。谷歌量子電腦的突破使得這種威脅從理論變得更加現實。

量子電腦可以渲染橢圓曲線數位簽章演算法（ECDSA），也就是用於產生公共比特幣地址與私鑰匹配的加密演算法，據專家稱，最早在 2030 年就會過時。Naoris 去中心化網路安全協議創始人兼首席科學家 David Carvalho 表示：「這是自全球金融危機以來比特幣面臨的最大單一威脅。」

Carvalho 補充說，比特幣和其他去中心化協議都存在集體行動問題，即社群選擇討論理論解決方案，而不是盡快實施已知的解決方法。這種拖延可能使整個加密生態系統在量子威脅真正到來時措手不及。ECDSA 是比特幣和以太坊等主流加密貨幣的核心安全機制，它基於一個數學難題：從公鑰推導出私鑰在傳統電腦上幾乎不可能。然而，量子電腦使用的 Shor 算法可以有效解決這個問題。

據一位匿名的科技報導 YouTuber Mental Outlaw 稱，谷歌量子電腦的功能還不足以破解加密標準。Mental Outlaw 表示，現代加密金鑰的長度範圍從 2048 位元到 4096 位元，而目前的量子電腦只能破解大約 22 位元或更短的金鑰。從 22 位元到 2048 位元，這是約 93 倍的指數級差距，意味著目前的谷歌量子電腦距離真正威脅比特幣還有很長的路要走。

這種差距提供了寶貴的時間窗口。加密社群有約 5 至 10 年時間來升級至抗量子加密算法。問題在於，這種升級需要整個網絡的協調行動，包括修改協議、更新錢包軟體、遷移現有資產等複雜流程。比特幣這種高度去中心化的網絡，決策流程緩慢且需要廣泛共識，這使得快速升級變得極具挑戰性。

後量子密碼標準與 2035 年路線圖

然而，投資者和公司正在尋求在足夠強大的量子電腦出現之前，透過敦促採用後量子密碼標準來解決這個問題。美國證券交易委員會（SEC）於 9 月收到一份意見書，概述了到 2035 年抗量子加密標準的路線圖。這份路線圖提供了一個明確的時間表和行動計劃，為加密產業的量子防禦提供了指引。

後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography，PQC）是指能夠抵抗量子電腦攻擊的加密算法。美國國家標準與技術研究院（NIST）已經在 2024 年公布了首批後量子密碼標準，包括 CRYSTALS-Kyber（密鑰封裝）和 CRYSTALS-Dilithium（數位簽章）等算法。這些算法基於不同的數學難題，即使量子電腦也無法有效破解。

對於比特幣和其他加密貨幣而言，遷移至後量子密碼需要幾個步驟。首先是開發和測試新的簽章算法，確保其安全性和效率。其次是修改協議以支援新算法，這需要通過網絡升級（如比特幣的軟分叉或硬分叉）。第三是用戶遷移，所有持有者需要將資產從舊地址轉移到使用新算法的新地址。第四是生態系統適配，錢包、交易所、支付處理器等所有基礎設施都需要更新。

這個過程的複雜性不容小覷。比特幣歷史上的重大升級（如 SegWit 和 Taproot）都經歷了數年的討論和實施。量子抗性升級的規模和重要性遠超這些歷史升級，可能需要更長時間和更廣泛的協調。2035 年的路線圖雖然看似遙遠,但考慮到加密社群的決策速度，時間並不算寬裕。

從投資角度看，谷歌量子電腦的突破短期內不會對比特幣價格產生直接影響，因為技術差距仍然巨大。然而，長期投資者應該關注加密項目對量子威脅的應對計劃。那些已經開始研究或實施後量子密碼的項目，可能在未來具有競爭優勢。相反，完全忽視這個問題的項目，可能在量子威脅真正到來時面臨系統性風險。

對於比特幣持有者而言，目前無需恐慌，但應該關注比特幣開發者社群關於量子抗性升級的討論。一旦升級方案確定並開始實施，持有者需要及時將資產遷移到新地址。未能及時遷移的資產可能在量子電腦真正威脅到來時面臨被盜風險。

從更廣泛的視角看，谷歌量子電腦的突破是人類科技進步的重要里程碑，它不僅威脅現有加密系統，也將為藥物研發、氣候建模、人工智慧等領域帶來革命性進展。加密社群需要做的是擁抱這種技術進步，並主動升級自己的防禦體系，而非抵制或否認量子威脅的存在。