En résumé
- Caltech et Oratomic ont publié une étude indiquant qu'il suffirait de 10 000 qubits pour casser la cryptographie de Bitcoin.
- Il y a dix ans, les experts estimaient qu'il faudrait un milliard de qubits pour exécuter l'algorithme de Shor.
- Le PDG d'Oratomic a averti qu'un ordinateur quantique pratique pourrait voir le jour avant la fin de cette décennie.
Les ordinateurs quantiques capables de briser la cryptographie moderne pourraient nécessiter beaucoup moins de qubits qu'on ne le pensait auparavant, selon une nouvelle étude du California Institute of Technology.
Dans l'étude publiée lundi, Caltech a travaillé avec Oratomic, une startup d'informatique quantique basée à Pasadena et fondée par des chercheurs de Caltech, pour développer un nouveau système d'atomes neutres dans lequel des atomes individuels sont piégés et contrôlés avec des lasers pour agir comme des qubits. Cela pourrait permettre à un ordinateur quantique tolérant aux pannes d'exécuter l'algorithme de Shor, qui pourrait dériver des clés privées des clés publiques utilisées dans la cryptographie à courbe elliptique de Bitcoin, avec seulement 10 000 qubits atomiques reconfigurables.
Dolev Bluvstein, co-fondateur et PDG d'Oratomic et associé invité en physique à Caltech, a noté que les progrès de l'informatique quantique accélèrent le calendrier des machines pratiques et augmentent la pression pour migrer vers une cryptographie résistante à l'informatique quantique.
« Les gens sont habitués à ce que les ordinateurs quantiques soient toujours à 10 ans d'ici », a déclaré Bluvstein. Décrypter. « Mais quand on regarde où nous en étions il y a un peu plus de dix ans, les meilleures estimations de ce qui serait nécessaire pour l'algorithme de Shor étaient d'un milliard de qubits, à une époque où les meilleurs systèmes que nous avions en laboratoire étaient d'environ cinq qubits. »
Les systèmes de correction d'erreurs les plus courants d'aujourd'hui nécessitent généralement environ 1 000 qubits physiques pour créer un seul qubit logique fiable, l'unité de correction d'erreurs utilisée pour effectuer les calculs. Cette surcharge a contribué à pousser les estimations des systèmes pratiques tolérants aux pannes dans la gamme du million de qubits, ralentissant les progrès vers des machines capables d'exécuter des algorithmes qui pourraient menacer le RSA et la cryptographie à courbe elliptique utilisée par Bitcoin et Ethereum.
Bluvstein a souligné que les systèmes de laboratoire actuels approchent déjà – et dans certains cas dépassent – les 6 000 qubits physiques. En d’autres termes, le risque pour la cryptographie pourrait survenir beaucoup plus tôt que prévu par les experts.
« Vous pouvez vraiment voir comment la taille et la contrôlabilité du système augmentent au fil du temps, à mesure que la taille requise du système diminue », a-t-il ajouté.
En septembre, des chercheurs de Caltech ont dévoilé un ordinateur quantique à atomes neutres fonctionnant sur 6 100 qubits avec une précision de 99,98 % et des temps de cohérence de 13 secondes. Il s'agit d'une étape importante vers les machines quantiques de correction d'erreurs qui a également renouvelé les inquiétudes concernant les menaces futures pesant sur l'algorithme de Shor sur Bitcoin.
La menace a conduit les gouvernements et les entreprises technologiques à commencer à migrer vers la cryptographie post-quantique, c’est-à-dire un cryptage conçu pour résister aux attaques quantiques. Cependant, les chercheurs préviennent que d’importants défis techniques subsistent, notamment la mise à l’échelle des systèmes quantiques tout en maintenant des taux d’erreur extrêmement faibles.
« Avoir seulement 10 000 qubits physiques pourrait arriver en moins d'un an », a déclaré Bluvstein. « Mais ce n'est vraiment pas l'objectif que les gens pensent. Ce n'est pas comme lorsque vous concevez un ordinateur, vous placez simplement les transistors sur la puce, vous lavez les mains et dites que vous avez terminé. C'est une tâche extrêmement non triviale et extrêmement compliquée d'en construire un. »
Cependant, Bluvstein a déclaré qu’un ordinateur quantique pratique pourrait voir le jour avant la fin de la décennie.
Cette nouvelle intervient alors que des chercheurs de Google ont rapporté mardi de nouvelles découvertes suggérant que les futurs ordinateurs quantiques pourraient briser la cryptographie à courbe elliptique avec moins de ressources qu'on ne le pensait auparavant. Cela ajoute à l’urgence des appels à une transition vers la cryptographie post-quantique avant que de telles machines ne soient viables.
Bien que l’industrie des crypto-monnaies ait commencé à se concentrer de plus en plus sur le risque quantique, Bluvstein a noté que ce risque va bien au-delà des réseaux blockchain et nécessite des changements dans une grande partie du monde numérique moderne.
« Je pense que c'est toute l'infrastructure numérique du monde qui est en jeu. Il ne s'agit pas seulement de la blockchain. Il s'agit aussi des appareils Internet des objets, des communications Internet, des routeurs, des satellites », a-t-il déclaré. « Cela s'étend à l'ensemble de l'infrastructure numérique mondiale et c'est très complexe. »
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