谷歌 Willow 纠错降 40 倍，比特币量子威胁再升级

据 Woofun AI 消息，谷歌 Willow 量子芯片在生成用于量子计算的特殊状态时，错误率已降低了约 40 倍，这一突破直接缓解了构建足以破解比特币钱包的强大计算机过程中所面临的资源瓶颈。本周发表在《科学》杂志上的研究成果，揭示了比特币量子技术讨论中常被忽视的关键变量：攻击者不仅需要强大的算力，更需应对准备计算工作时的巨大资源消耗。比特币钱包依赖密钥授权支付，并通过公钥供网络验证；一旦公钥暴露，理论上运行肖尔算法的量子计算机即可反推密钥，从而以所有者身份签署交易。数学家彼得·肖尔于 1994 年提出该算法，但至今无人成功实现。

尽管实体存储密钥无法防御基于区块链公开信息的攻击，且新型支付格式可将公钥隐藏在哈希值后直至支付时才暴露，但早期比特币持有者的公钥自挖出以来便长期处于暴露状态，构成了持续的安全隐患。

从技术机制来看，量子计算机以极其脆弱的量子比特存储信息，热量、振动及外界干扰极易引发错误，且量子比特数量增加会进一步放大出错概率。为应对此挑战，工程师将多个物理量子比特组合成小组以检测并纠正错误，形成更可靠的逻辑量子比特。这些逻辑量子比特需消耗类似数字燃料的魔法状态来支持特定运算，且每种状态在使用后即被消耗，计算机必须不断生成新状态。谷歌采用的培育方法通过生成初步版本并剔除缺陷尝试，以较少硬件资源生成纯净状态。

Woofun AI 整理数据显示，经过检测后生成的状态精确度达到 99.99%，但这仅适用于通过检测的状态；在准备和测量阶段，Willow 芯片在所有尝试中仅能保留大约 8% 的状态，即每 100 次尝试中约 8 次通过检测。

这意味着专门用于生成魔法状态的硬件无法兼顾其他任务，如同餐厅厨房需专人持续制作不可重复使用的酱料。尽管后续研究需在更大规模上运行该流程并确保状态在复杂计算中的可用性，但当前进展已显著优化了资源效率。

市场层面，早期比特币持有者已开始采取行动，部分旧资产出现转移迹象。10 月 7 日，自 2010 年 7 月以来未曾动过的 100.02 比特币在历经 16 年后被转移，当时价值约为 850 万美元。

此外，8 月份有 6 个自 2011 年至 2014 年间未再使用过的钱包转移出 553.59 比特币，按当时价格计算价值约为 4000 万美元。然而，这些转账行为未必完全归因于量子威胁，也可能源于更换钱包、资产整理或出售准备。

值得注意的是，丢失的比特币构成严重问题，因为即使引入更强支付保护机制，仍需现有密钥将旧资产转移至新钱包；若密钥丢失，所有者无法完成转移，暴露的公钥仍留待未来攻击者利用。针对隐藏公钥的攻击者需等待其暴露并尽快获取密钥以干扰支付，这进一步凸显了早期暴露公钥钱包的脆弱性。

关于未来预测与成本估算，谷歌在 3 月份估计，在特定硬件假设下，一台拥有不到 500,000 个物理量子比特的未来超导量子计算机即可破解比特币和以太坊所使用的钱包加密技术。9 月份，有研究人员设法减少了实施此类攻击的核心计算工作量，但该研究仅涉及攻击组成部分，未涵盖完整流程及硬件成本。谷歌 3 月份的估算已假设高效的魔法状态生成能力，而当前实验仅测试该工程方案的一部分，并不能进一步将攻击比特币的预估成本降低 40 倍。对于公钥暴露后持续约 9 分钟的攻击场景，谷歌估计计算机每秒需要大约 500,000 个足够可靠的魔法状态。研究人员强调，还需在实时操作以及将这些状态纳入更强大的纠错系统中做更多研究，以验证其在实际攻击中的可行性。技术进展虽显著，但距离实时操作仍有距离，后续研究需聚焦于纠错系统的集成与规模化应用。