Google снизила число квантовых ошибок в 40 раз на пути к взлому Bitcoin

Google Quantum AI объявила в четверг, 15 октября, о новом результате, опубликованном в журнале Science. Чип компании Willow впервые применил технику «выращивания магических состояний»: она снизила ошибки примерно в 40 раз на одном из самых затратных этапов квантовых вычислений.

Магические состояния нужны для T-гейтов — операций, без которых квантовый компьютер не превосходит классические машины. Раньше их готовили в громоздких «фабриках» кубитов, которые съедали до 95% ресурсов машины. Метод 2004 года предложили Сергей Браверман и Алексей Китаев, а идею «выращивания» в 2024 году разработали Крейг Гидни и его коллеги: в небольшую зону чипа вводят шумное состояние, затем проводят серию измерений и отбрасывают неудачные попытки.

Команда Эммы Розенфельд и Крейга Гидни довела на Willow точность T-состояний до 99,99% — это рекордный показатель. Для этого использовали код поверхности дистанции 5 вместо дистанции 3, задействовав 54 из 105 кубитов чипа. Успешными оказались лишь 8% попыток, и сама Google признаёт: метод пока нужно проверить на большем масштабе.

Результат напрямую связан с оценками угрозы для Bitcoin. В мае 2025 года Гидни снизил оценку необходимых для взлома RSA-2048 кубитов до менее миллиона — это в 20 раз меньше, чем в 2019 году. В марте вышла совместная работа Google, Джастина Дрейка и Дэна Боне, где стоимость взлома эллиптической кривой Bitcoin оценили в пределах 500 000 физических кубитов.

Но для факторизации RSA-2048 нужны состояния примерно в миллион раз чище нынешних: ошибка должна упасть до одной на 10 млрд. Ошибки культивирования падают пропорционально кубу аппаратного шума, поэтому снижение шума Willow вдвое уменьшило бы ошибку до двух на 100 000.

NIST планирует вывести уязвимые алгоритмы из использования после 2030 года и полностью запретить их после 2035 года. Проекты защиты Bitcoin, включая BIP-360 и BIP-361, продвигаются в темпе, который задаёт консенсус сообщества, а не физика.