量子計算新突破：谷歌Willow芯片對區塊鏈安全的啓示

谷歌近日推出了新一代量子計算芯片Willow，在量子計算領域取得重大突破。這一創新技術是繼2019年谷歌首次實現"量子霸權"之後的又一重要裏程碑。

Willow芯片擁有105個量子比特，在量子糾錯和隨機電路採樣兩項基準測試中均創下同類最佳性能。特別是在隨機電路採樣測試中，Willow芯片僅用5分鍾就完成了當今最快超級計算機需要10^25年才能完成的計算任務。這一數字甚至超出了已知宇宙的年齡和物理學已知的時間尺度。

Willow的一個關鍵突破在於能夠將錯誤率實現指數級下降，並使其低於某個閾值。這被認爲是量子計算實現實際應用的重要前提。Google Quantum AI團隊負責人稱，Willow是首個低於閾值的系統，展示了大規模實用性量子計算機的可行性。

盡管Willow的105個量子比特數量還遠不足以破解現有的加密算法，但它預示着大規模實用性量子計算機的發展方向。這對區塊鏈和加密貨幣領域帶來了新的挑戰和思考。

目前，比特幣等加密貨幣廣泛使用橢圓曲線數字籤名算法（ECDSA）和SHA-256哈希函數。理論上，量子算法能夠破解這些算法，尤其是ECDSA可能更容易受到攻擊。雖然當前量子計算機還無法對這些算法構成實際威脅，但隨着技術進步，未來的大規模量子計算機可能會對加密貨幣的安全體系帶來挑戰。

爲應對潛在的量子計算威脅，開發抗量子區塊鏈技術變得越發重要。後量子密碼（PQC）是一類能夠抵抗量子計算攻擊的新型密碼算法，被視爲保護區塊鏈長期安全的關鍵技術。

業界已開始在這方面進行探索。有機構完成了區塊鏈全流程的後量子密碼能力建設，開發了支持多個NIST標準後量子密碼算法的密碼庫，並針對後量子籤名存儲膨脹問題進行了優化。此外，還有針對NIST後量子籤名標準算法Dilithium的分布式密鑰管理協議研發，提高了後量子密管方案的效率和靈活性。

隨着量子計算技術的不斷進步，加密貨幣和區塊鏈領域面臨着新的安全挑戰。開發和實施抗量子技術，特別是對現有區塊鏈進行抗量子升級，將成爲確保加密貨幣未來安全性和穩定性的關鍵任務。這不僅需要技術創新，還需要行業各方的協作，以共同應對量子時代的挑戰。