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谷歌量子处理器取得突破性进展 比特币加密体系面临潜在威胁
谷歌最新量子处理器实现了物理学家追求数十年的目标：经实验验证，其运算速度超越全球最强超级计算机。这使得量子计算机对比特币构成的潜在威胁比以往任何时候都更加严峻。
量子优势首次获得实验验证
根据周三发表在《自然》杂志的研究报告，谷歌搭载105个量子位的Willow芯片运行物理算法的速度远超任何经典计算机的模拟能力。这是首次通过真实硬件实现并经实验确认的"量子优势"。
虽然这项经过同行评审的成果适用范围有限，但意义重大。它证实量子处理器正逐步接近实际应用所需的可靠性水平，同时也意味着未来量子计算机可能破解保护比特币等数字资产的加密系统。
性能飞跃引发行业关注
研究报告显示，谷歌"量子回声"算法在Willow上的运行速度比经典模拟快约13,000倍。完成特定任务仅需2个多小时，而目前全球基准测试最快的超级计算机Frontier则需约3.2年。
研究人员通过一系列时间反演实验测试Willow性能，观察量子信息如何在芯片的量子位间传播和重聚。实验中量子波产生相长干涉而非相消干涉，这种量子行为特征所涉及的电路复杂度已超出经典计算机的精确模拟能力。
技术细节与稳定性突破
Willow采用超导transmon量子位，双量子位门错误率中位数约为0.0015，相干时间超过100微秒。这种稳定性使研究人员能在65个量子位上运行23层量子操作，突破了当前经典模型的模拟极限。
作为谷歌2024年12月发布的最新量子处理器，Willow在纠错能力方面显著提升，使量子位能保持更长时间的相干性，支持在单台设备上实现可重复验证的实验。
从理论到实践的跨越
虽然仍属研究范畴，但该成果证明在经典计算机无法模拟的复杂系统中，量子干涉效应能够持续存在。这是量子计算迈向可重复性和实用性道路上的重要里程碑。
谷歌表示，下一步目标是将量子计算从受控演示转向实际科学应用，包括模拟原子分子相互作用等远超经典计算机能力的复杂系统。
加密安全面临长远挑战
目前Willow的成就尚不构成加密威胁，但其验证过程表明量子计算机正稳步发展。比特币等数字系统依赖的椭圆曲线加密算法，理论上可能被足够强大的量子计算机破解。
密歇根大学计算机科学与工程教授克里斯托弗·佩克特指出："量子计算对比特币等加密货币构成重大长期风险的可能性超过5%。但未来几年内尚不构成现实威胁，现有量子计算技术距离威胁现代密码学仍有很大差距。"
专家表示，转向抗量子签名方案将面临存储空间和性能上的权衡，这要求加密货币网络提前规划技术升级路径。
量子计算新时代的黎明
用张量网络算法模拟Willow电路需要全球最快超算Frontier运行超过1000万CPU小时。这种量子计算两小时与经典模拟数年的性能差距，成为设备级量子优势最清晰的实验证据。
虽然复制实验仍需时日，但Willow标志着量子技术从理论迈向可测试工程阶段。对密码学家和开发者而言，这提醒我们后量子安全已不再是遥远议题，而是已经开始倒计时的现实挑战。
