양자 컴퓨터는 곧 비트코인의 보안에 위협을 가할 것으로 예상되지 않았습니다. 하지만 IBM은 타임라인을 가속화할 수 있는 프로젝트를 출시했습니다: 2029년에 데뷔할 세계 최초의 결함 허용 양자 컴퓨터입니다.
동시에 여러 방향으로 계산할 수 있는 능력에도 불구하고, 현재 세대의 양자 컴퓨터는 높은 오류율을 가지고 있습니다. 결함 허용성과 발생하는 오류를 감지하고 수정하는 능력 없이는 양자 컴퓨터는 블록체인을 해독하는 데 필요한 복잡한 알고리즘을 실행할 수 없습니다.
IBM 양자 스털링이라는 이 시스템은 200개의 오류 수정 큐비트를 사용하여 1억 개의 양자 연산을 실행하도록 설계되고 있습니다. 뉴욕 포키프시의 IBM 양자 데이터 센터에 배치될 예정이며, 2033년까지 확장 가능한 양자 컴퓨팅을 위한 회사의 지속적인 로드맵의 일부입니다.
"해당 로드맵의 최근 수정은 2033년 이후까지의 경로를 예측하고 있으며, 지금까지 우리는 각 마일스톤을 성공적으로 달성했습니다." IBM은 성명에서 말했습니다. "과거의 성공을 바탕으로 우리는 지속적인 진전에 대해 자신감을 느낍니다."
IBM의 결함 허용 접근 방식은 오류 수정에 중점을 둡니다. 양자 시스템은 소음과 디코히런스에 매우 민감하며, 이러한 환경적 방해는 거의 즉시 큐비트를 방해할 수 있습니다. 회사의 솔루션은 이변량 바이시클 코드를 사용하는데, 이는 이전 방법에 비해 필요한 물리적 큐비트 수를 최대 90%까지 줄일 수 있는 양자 저밀도 패리티 검사(LDPC) 코드의 한 유형입니다.
스털링은 또한 현장 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA) 또는 응용 특정 집적 회로(ASIC)에서 실행할 수 있는 실시간 오류 수정 디코더를 갖추어, 오류가 악화되기 전에 즉시 대응할 수 있습니다.
USC의 IBM 양자 혁신 센터 기술 책임자인 로사 디 펠리체는 디크립트에 "양자 오류 수정 및 완화에 엄청난 노력을 기울이고 있으며, 새로운 프로세서의 연결성은 양자 오류 수정 코드를 더 효율적으로 구현하는 데 특히 유망하다"고 말했습니다.
디 펠리체는 "이 새로운 프로세서는 분자와 재료의 행동을 이해하는 데 필요한 복잡한 계산을 단순화하는 데 도움을 줄 수 있습니다"라고 말했습니다. "이는 녹 방지, 화학 반응 개선, 새로운 의약품 설계와 같은 분야에서 혁신을 이끌 수 있습니다."
IBM이 목표를 달성하려는 방법을 이해하기 위해 회사의 업데이트된 양자 컴퓨팅 로드맵을 살펴보겠습니다.
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이번 주 초, 스트래티지의 공동 창립자 마이클 세일러는 양자 컴퓨터의 위협을 축소하며 비트코인보다는 은행과 정부에 더 큰 위험이 될 것이라고 말했습니다.
"그들은 은행 시스템, 구글 계정, 마이크로소프트 계정, 그리고 여러분이 가진 다른 모든 자산을 훨씬 더 빨리 해킹할 것입니다. 왜냐하면 그들은 한 차수 더 약하기 때문입니다."라고 그는 당시 말했습니다.
뉴저지 공과대학의 데이비드 배더 교수와 같은 전문가들은 결함 허용성을 실용적인 양자 컴퓨팅의 핵심이자 현재 암호화 시스템에 대한 잠재적 위협으로 봅니다.
"결함 허용성은 이러한 양자 컴퓨터를 덜 취약하고 덜 오류가 발생하도록 만드는 것입니다." 그는 말했습니다. "이는 소수의 큐비트를 넘어 실제 응용 프로그램에 필요할 것으로 생각되는 수만에서 수백만 개의 큐비트로 확장하는 데 필요한 핵심 기술입니다."
배더는 이러한 응용 프로그램 중 하나가 비트코인과 같은 암호화폐를 보호하는 암호화 알고리즘을 손상시킬 수 있다는 우려를 인정하고, 블록체인 개발자들이 양자 저항성 암호화로 나아가는 것의 중요성을 강조했습니다.
"쇼어 알고리즘을 실행할 수 있는 강력한 양자 컴퓨터는 아직 몇 년 더 멀었습니다." 그는 말했습니다. "블록체인이 2029년에 갑자기 무너지지는 않을 것입니다. 하지만 주시할 가치는 있습니다."
앤드류 헤이워드가 편집함
