今年九月，加州理工學院的科學家們啟動了他們新研製的中性原子量子陣列，這臺量子機器突破了許多科學家認為需要數年才能實現的Threshold。研究人員首次成功地將6100個原子量子比特捕獲在一個系統中，並保持了相干性，這使得量子硬件超越了“玩具演示”階段。
那個實驗室裡發生的事情意味著，大規模、糾錯的量子硬件不再是遙不可及的夢想，而是切實可行的。對於像比特幣這樣安全依賴於數十年來一直被認為安全的密碼學的數字貨幣來說，這標誌著量子計算機悄然加速構成的威脅正逐漸顯現。
威脅並非迫在眉睫，但適應的時間窗口卻十分有限。正因如此，Emerge 將量子計算的進步以及加密貨幣的準備不足評為年度科技趨勢。
首席研究員曼努埃爾·恩德雷斯在一份聲明中表示：“我們現在可以看到通往大型糾錯量子計算機的道路。基礎架構已經就緒。”
多年來，密碼學家們一直認為量子計算機噪聲太大、過於脆弱、技術還不夠成熟，對密碼學來說無關緊要。但到了2025年，這種觀點開始動搖。發展路線圖更加清晰，糾錯機制也得到了改進。一些實驗室的研究成果表明，容錯計算機的出現只是時間問題，而非是否會出現的問題。
所謂的“中性原子系統”利用電中性原子作為量子比特，通過激光將單個原子束縛在固定位置，使每個原子都能存儲和操控量子信息。“相干性”衡量的是這些量子比特在噪聲破壞其量子態之前，能夠保持可用量子態的時間。隨著該領域從實驗室演示轉向可擴展架構，這兩項指標在2025年都變得至關重要。
要了解2025年取得的成就，就必須瞭解是什麼阻礙了量子系統的發展。量子比特（量子位）很容易失去其量子態，而擴展量子比特通常會加劇這種不穩定性。今年，一些系統的表現有所不同。
谷歌、IBM 和加州理工學院分別在 2025 年公佈了各自的進展，這些進展縮短了容錯量子計算機的研發時間表。谷歌的 105 量子比特Willow處理器在擴展規模的過程中展現出極高的誤碼率降低。該公司在 10 月份表示，其 Quantum Echoes 基準測試的運行速度比領先的超級計算機快約13,000倍。這些結果表明，實現穩定的邏輯量子比特所需的物理量子比特數量可能遠少於長期以來人們假設的千比一。
IBM 從另一個角度推進了這一進程。其“Cat”系列處理器展示了 120 量子比特糾纏和擴展相干性，而其 6 月份發佈的 Starling 路線圖則計劃到2029 年實現 200 個糾錯量子比特，並支持 1 億個量子門。另一項與 AMD 合作的研究表明，標準 FPGA 硬件運行糾錯邏輯的速度可以比所需速度快十倍，從而使實時糾錯技術更接近實際應用。
加州理工學院在9月份通過研究人員所稱的全球最大中性原子系統擴大了規模，該系統捕獲了6100個銫原子作為量子比特，並展示了13秒的相干性，操作精度高達99.98%。這些結果共同指向一個更廣泛的轉變：量子比特的質量、控制和擴展效率同時得到提升，這使得人們對可用邏輯量子比特（以及隨之而來的對比特幣簽名方案的真正威脅）的出現時間更加預期。
Classiq公司量子企業發展總監埃裡克·加塞爾表示，更重要的變化是物理量子比特和邏輯量子比特比例的改變。“這個比例正朝著幾百比一的方向發展，”他告訴Decrypt，這比之前估計的數千比一有了顯著提高。“到2025年，業界的關注點大多轉移到了糾錯技術上。”
量子比特在環境干擾下會發生相干性坍縮，這限制了它們保持相干狀態的時間。這就是糾錯機制的作用所在。糾錯機制通過將一個量子比特的狀態複製到多個物理量子比特上來實現，從而為系統提供足夠的冗餘，使其能夠檢測到噪聲導致的量子比特狀態偏差並自動進行糾正。如果沒有糾錯機制，量子比特的狀態會迅速崩潰，無法進行有效的計算。
整個領域的研究人員都表達了同樣的觀點：機器不僅在生長，而且在行動。
雖然比特幣不會受到當今機器的威脅，但2025年改變的是關於未來討論的基調。
Jameson Lopp 於 2018 年聯合創立了 Casa，旨在提供工具讓人們能夠存儲和保護自己的比特幣。他表示，這種風險仍然遙不可及。
“網絡能否及時就緒，最終取決於量子計算技術的進步速度，”洛普告訴Decrypt。 “我們距離擁有一臺具有密碼學意義的量子計算機還有幾個數量級的差距。在它真正對比特幣構成威脅之前，還需要取得多項重大突破。”
即便如此，比特幣仍面臨著以太坊或Zcash等其他區塊鏈所沒有的限制：協調。遷移到量子安全簽名方案需要礦工、錢包開發者、交易所和數百萬用戶同時進行遷移。
洛普說：“我真的不認為整個過程能在五年內完成。一旦涉及數百萬個個體參與者，要求他們協調一致地做出改變實際上是不可能的。”
人們通常將量子風險想象成機器突然變得危險的瞬間。但研究人員表示，實際情況會更加漸進。
麻省理工學院數字貨幣計劃研究員、比特幣後量子提案BIP-360的合著者伊桑·海爾曼表示，改進會隨著時間的推移而累積。“我們會看到它變得越來越強，”他告訴Decrypt。
他著眼於長遠。許多用戶已經將比特幣視為一種可以傳承幾代的資產。“如果人們把比特幣當作儲蓄賬戶——可以鎖定一個世紀，並期望子孫後代能夠取回——那麼協議的設計就應該能夠經受住這樣的時間考驗，”他說道。
海爾曼預計比特幣會做出調整。但他指出，市場對停滯的反應早於對風險的反應。“比特幣如果不能有效應對這種威脅，可能會給價格帶來下行壓力，”他說道。
他說，這個領域更關心的是進展方向，而不是具體日期。
“我們會看到穩步的進步，但一年之內從燃煤火車過渡到協和式飛機，在我看來不太可能，”他說。“我認為這終將實現，但會分階段進行。”
Q-CTRL 產品負責人 Alex Shih 表示，只有當機器能夠運行大型、糾錯算法時，量子風險才具有意義。
“如果量子計算機資源足夠強大，理論上來說，它確實可以破解目前的RSA加密，”他告訴Decrypt。“但要達到那個程度還需要數年時間。樂觀估計，也許要到2030年代中期。”
早期具備容錯能力的機器不會立即危及現有的密碼學技術。隨著可靠性的提高，它們將拓寬量子計算機能夠實際運行的算法類型。
施先生指出，碎片化是阻礙該領域發展的一大挑戰。“互操作性仍然是一個主要的摩擦點，”他說。“每個供應商都發布不同的規範和框架，最終還是要靠用戶自己想辦法讓所有東西協同工作。”
即便面臨這些挑戰，2025 年的發展勢頭依然強勁。IBM 實現了其路線圖上的各個里程碑。谷歌的規模擴張符合預期。加州理工學院在規模空前的情況下實現了穩定性。
這些結果共同讓研究人員對未來十年的發展趨勢有了更清晰的認識。
量子計算今年並沒有對比特幣構成威脅，但它消除了不確定性。
研究人員對時間表的討論更加自信。其他行業的開發者也開始調整長期計劃。比特幣生態系統——在沒有外部壓力的情況下很少重新審視其加密基礎——在2025年以前所未有的嚴肅態度對待相關討論。
到年底，爭論的焦點不再是量子力學是否重要，而是它的影響何時會變得不可避免。
