Chip Majorana 1 của Microsoft thúc đẩy điện toán lượng tử, có thể đưa 'Ngày Q' đến gần hơn

Việc Microsoft ra mắt chip lượng tử Majorana 1 vào thứ Tư đánh dấu một bước đột phá trong lĩnh vực máy tính lượng tử, nhưng cũng làm dấy lên lo ngại về "Ngày Q" — thời điểm khi máy tính lượng tử trở nên đủ mạnh để phá vỡ các hệ thống mã hóa hiện đại.

Khóa mã hóa bảo vệ dữ liệu nhạy cảm, từ ngân hàng cá nhân và ví tiền điện tử đến thông tin chính phủ được phân loại. Mặc dù máy tính lượng tử quy mô lớn vẫn còn nhiều năm nữa mới xuất hiện, các chuyên gia cảnh báo rằng những phát triển như Majorana 1 có thể đẩy nhanh sự xuất hiện của nó.

Một bước gần hơn đến máy tính lượng tử quy mô lớn

"Với thông báo của Microsoft về chip lượng tử Majorana 1, thời gian cho máy tính lượng tử quy mô lớn đã ngắn lại rất nhiều, điều này có thể gây rắc rối cho an ninh tiền điện tử," Fabrizio Micucci, chuyên gia tư vấn giải pháp cấp cao EMEA tại SHI International Corp, nói với The Block.

Ông lưu ý rằng hầu hết các loại tiền điện tử lớn, bao gồm Bitcoin và Ethereum, dựa vào các phương pháp mã hóa mà máy tính lượng tử có thể cuối cùng phá vỡ, có thể đặt hàng tỷ tài sản kỹ thuật số vào nguy cơ. Tuy nhiên, tác động ngay lập tức của Majorana 1 đối với an ninh tiền điện tử vẫn chưa rõ ràng.

Điều gì làm cho Majorana 1 khác biệt?

Majorana 1 của Microsoft là chip máy tính lượng tử đầu tiên của họ, sử dụng tám qubit tôpô được làm từ sự kết hợp của indium arsenide (một chất bán dẫn) và nhôm (một siêu dẫn). Công ty tuyên bố rằng cần gần hai thập kỷ nghiên cứu để phát triển trạng thái vật chất tôpô mới này, có thể làm cho bộ xử lý lượng tử ổn định và có thể mở rộng hơn.

Không giống như các qubit siêu dẫn truyền thống hoặc qubit bẫy ion, qubit tôpô được thiết kế để ít bị lỗi hơn, có thể mở đường cho máy tính lượng tử đáng tin cậy hơn. Mặc dù đây là một bước tiến lớn, nhưng máy tính lượng tử ngày nay vẫn chưa có số lượng qubit cần thiết để phá vỡ mã hóa ở quy mô lớn.

Micucci đã nêu ra hai lỗ hổng chính có thể đe dọa an ninh tiền điện tử khi máy tính lượng tử phát triển. Thứ nhất, các khóa công khai bị lộ ra ngoài là một rủi ro đáng kể — nếu một địa chỉ Bitcoin đã được sử dụng lại, một kẻ tấn công lượng tử có thể lý thuyết trích xuất khóa riêng của nó và đánh cắp tiền một cách hồi tố.

Thứ hai, hầu hết các tài sản kỹ thuật số lớn, bao gồm Bitcoin và Ethereum, dựa vào mã hóa Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA), có thể bị phá vỡ bởi Thuật toán Shor nếu một máy tính lượng tử triệu qubit được phát triển. Những mối đe dọa tiềm tàng này nhấn mạnh sự cấp bách cho các nhà phát triển tiền điện tử thực hiện các biện pháp an ninh chống lượng tử. Tuy nhiên, Majorana 1 chưa phải là một hệ thống triệu qubit, và các chuyên gia đồng ý rằng Ngày Q vẫn còn nhiều năm nữa mới đến.

Cuộc đua cho mã hóa an toàn lượng tử

"Nhu cầu nâng cấp an toàn lượng tử đang gia tăng," Micucci nói. "Các nhà phát triển tiền điện tử phải chuyển sang các thuật toán mã hóa hậu lượng tử (PQC) trước khi máy tính lượng tử quy mô lớn trở thành hiện thực."

Nhiều nhà phát triển blockchain và chuyên gia an ninh mạng đã và đang làm việc trên các phương pháp mã hóa chống lượng tử, có thể giảm thiểu rủi ro do các đột phá lượng tử trong tương lai gây ra.