今年九月，加州理工学院的科学家们启动了他们新研制的中性原子量子阵列，这台量子机器突破了许多科学家认为需要数年才能实现的Threshold。研究人员首次成功地将6100个原子量子比特捕获在一个系统中，并保持了相干性，这使得量子硬件超越了“玩具演示”阶段。
那个实验室里发生的事情意味着，大规模、纠错的量子硬件不再是遥不可及的梦想，而是切实可行的。对于像比特币这样安全依赖于数十年来一直被认为安全的密码学的数字货币来说，这标志着量子计算机悄然加速构成的威胁正逐渐显现。
威胁并非迫在眉睫，但适应的时间窗口却十分有限。正因如此，Emerge 将量子计算的进步以及加密货币的准备不足评为年度科技趋势。
首席研究员曼努埃尔·恩德雷斯在一份声明中表示：“我们现在可以看到通往大型纠错量子计算机的道路。基础架构已经就绪。”
多年来，密码学家们一直认为量子计算机噪声太大、过于脆弱、技术还不够成熟，对密码学来说无关紧要。但到了2025年，这种观点开始动摇。发展路线图更加清晰，纠错机制也得到了改进。一些实验室的研究成果表明，容错计算机的出现只是时间问题，而非是否会出现的问题。
所谓的“中性原子系统”利用电中性原子作为量子比特，通过激光将单个原子束缚在固定位置，使每个原子都能存储和操控量子信息。“相干性”衡量的是这些量子比特在噪声破坏其量子态之前，能够保持可用量子态的时间。随着该领域从实验室演示转向可扩展架构，这两项指标在2025年都变得至关重要。
要了解2025年取得的成就，就必须了解是什么阻碍了量子系统的发展。量子比特（量子位）很容易失去其量子态，而扩展量子比特通常会加剧这种不稳定性。今年，一些系统的表现有所不同。
谷歌、IBM 和加州理工学院分别在 2025 年公布了各自的进展，这些进展缩短了容错量子计算机的研发时间表。谷歌的 105 量子比特Willow处理器在扩展规模的过程中展现出极高的误码率降低。该公司在 10 月份表示，其 Quantum Echoes 基准测试的运行速度比领先的超级计算机快约13,000倍。这些结果表明，实现稳定的逻辑量子比特所需的物理量子比特数量可能远少于长期以来人们假设的千比一。
IBM 从另一个角度推进了这一进程。其“Cat”系列处理器展示了 120 量子比特纠缠和扩展相干性，而其 6 月份发布的 Starling 路线图则计划到2029 年实现 200 个纠错量子比特，并支持 1 亿个量子门。另一项与 AMD 合作的研究表明，标准 FPGA 硬件运行纠错逻辑的速度可以比所需速度快十倍，从而使实时纠错技术更接近实际应用。
加州理工学院在9月份通过研究人员所称的全球最大中性原子系统扩大了规模，该系统捕获了6100个铯原子作为量子比特，并展示了13秒的相干性，操作精度高达99.98%。这些结果共同指向一个更广泛的转变：量子比特的质量、控制和扩展效率同时得到提升，这使得人们对可用逻辑量子比特（以及随之而来的对比特币签名方案的真正威胁）的出现时间更加预期。
Classiq公司量子企业发展总监埃里克·加塞尔表示，更重要的变化是物理量子比特和逻辑量子比特比例的改变。“这个比例正朝着几百比一的方向发展，”他告诉Decrypt，这比之前估计的数千比一有了显著提高。“到2025年，业界的关注点大多转移到了纠错技术上。”
量子比特在环境干扰下会发生相干性坍缩，这限制了它们保持相干状态的时间。这就是纠错机制的作用所在。纠错机制通过将一个量子比特的状态复制到多个物理量子比特上来实现，从而为系统提供足够的冗余，使其能够检测到噪声导致的量子比特状态偏差并自动进行纠正。如果没有纠错机制，量子比特的状态会迅速崩溃，无法进行有效的计算。
整个领域的研究人员都表达了同样的观点：机器不仅在生长，而且在行动。
虽然比特币不会受到当今机器的威胁，但2025年改变的是关于未来讨论的基调。
Jameson Lopp 于 2018 年联合创立了 Casa，旨在提供工具让人们能够存储和保护自己的比特币。他表示，这种风险仍然遥不可及。
“网络能否及时就绪，最终取决于量子计算技术的进步速度，”洛普告诉Decrypt。 “我们距离拥有一台具有密码学意义的量子计算机还有几个数量级的差距。在它真正对比特币构成威胁之前，还需要取得多项重大突破。”
即便如此，比特币仍面临着以太坊或Zcash等其他区块链所没有的限制：协调。迁移到量子安全签名方案需要矿工、钱包开发者、交易所和数百万用户同时进行迁移。
洛普说：“我真的不认为整个过程能在五年内完成。一旦涉及数百万个个体参与者，要求他们协调一致地做出改变实际上是不可能的。”
人们通常将量子风险想象成机器突然变得危险的瞬间。但研究人员表示，实际情况会更加渐进。
麻省理工学院数字货币计划研究员、比特币后量子提案BIP-360的合著者伊桑·海尔曼表示，改进会随着时间的推移而累积。“我们会看到它变得越来越强，”他告诉Decrypt。
他着眼于长远。许多用户已经将比特币视为一种可以传承几代的资产。“如果人们把比特币当作储蓄账户——可以锁定一个世纪，并期望子孙后代能够取回——那么协议的设计就应该能够经受住这样的时间考验，”他说道。
海尔曼预计比特币会做出调整。但他指出，市场对停滞的反应早于对风险的反应。“比特币如果不能有效应对这种威胁，可能会给价格带来下行压力，”他说道。
他说，这个领域更关心的是进展方向，而不是具体日期。
“我们会看到稳步的进步，但一年之内从燃煤火车过渡到协和式飞机，在我看来不太可能，”他说。“我认为这终将实现，但会分阶段进行。”
Q-CTRL 产品负责人 Alex Shih 表示，只有当机器能够运行大型、纠错算法时，量子风险才具有意义。
“如果量子计算机资源足够强大，理论上来说，它确实可以破解目前的RSA加密，”他告诉Decrypt。“但要达到那个程度还需要数年时间。乐观估计，也许要到2030年代中期。”
早期具备容错能力的机器不会立即危及现有的密码学技术。随着可靠性的提高，它们将拓宽量子计算机能够实际运行的算法类型。
施先生指出，碎片化是阻碍该领域发展的一大挑战。“互操作性仍然是一个主要的摩擦点，”他说。“每个供应商都发布不同的规范和框架，最终还是要靠用户自己想办法让所有东西协同工作。”
即便面临这些挑战，2025 年的发展势头依然强劲。IBM 实现了其路线图上的各个里程碑。谷歌的规模扩张符合预期。加州理工学院在规模空前的情况下实现了稳定性。
这些结果共同让研究人员对未来十年的发展趋势有了更清晰的认识。
量子计算今年并没有对比特币构成威胁，但它消除了不确定性。
研究人员对时间表的讨论更加自信。其他行业的开发者也开始调整长期计划。比特币生态系统——在没有外部压力的情况下很少重新审视其加密基础——在2025年以前所未有的严肃态度对待相关讨论。
到年底，争论的焦点不再是量子力学是否重要，而是它的影响何时会变得不可避免。
