IonQ escurça el camí a l’ordinador quàntic tolerant a errors què passa amb Bitcoin?

IonQ, empresa nord-americana de computació quàntica, va donar a conèixer aquest 21 d’abril un nou paper en què proposa una arquitectura completa per construir un ordinador quàntic tolerant a fallades.

Segons el document, el nou disseny d’IonQ aconsegueix 110 cúbits lògics executant aproximadament un milió de portes T per dia (una unitat d’operació quàntica) usant únicament 2.514 cúbits físics. Els autors afirmen que la màquina «es pot construir a curt termini» usant «components de maquinari que ja van ser demostrats experimentalment».

Els cúbits físics, en operar-los, cometen errors per la naturalesa fràgil. La solució és agrupar diversos cúbits físics perquè detectin i corregeixin mútuament aquests errors. El conjunt resultant és un cúbit lògic, la unitat realment útil per executar càlculs de confiança.

Un estàndard de la indústria assumia fins ara que calien entre 100 i 1.000 cúbits físics per cada cúbit lògic funcional. Segons el paper d’IonQ, la seva nova arquitectura redueix aquesta proporció a aproximadament 23 a 1.

Conformi al paper d’IonQ, el sistema es recolza en codis coneguts com a ‘qLDPC’, un enfocament de correcció d’errors quàntics, i en «fàbriques d’estats de gat», que són estats quàntics que actuen com a sondes per detectar errors sense interrompre el càlcul principal.

L’arquitectura és modular i escala afegint zones especialitzades en comptes d’afegir-hi connexions. IonQ estima que, amb 10.000 cúbits físics i aquesta arquitectura, podria executar una simulació física clàssicament inabordable en un mes.

Els analistes llegeixen el paper com un punt d’inflexió

L’analista conegut a X com a Desmond va explicar què fa viable el disseny a curt termini. Segons la seva anàlisi, tota arquitectura quàntica depèn de dues capacitats tècniques bàsiques.

La primera és la fidelitat de les comportes de dos cúbitsuna mesura que indica amb quina precisió la màquina executa operacions sobre parells de cúbits sense introduir errors. El disseny Gat caminant d’IonQ requereix una fidelitat superior al 99,99%, assenyala Desmond.

La segona és el transport fiable d’ions, que permet moure físicament els cúbits a través del xip cap a zones especialitzades on s’executen les operacions.

«Ambdues capacitats ja van ser aconseguides pels sistemes comercials d’IonQ», va sostenir Desmond. En altres paraules, segons l’analista, el paper no descriu una màquina hipotètica que requereix invencions pendents, sinó un disseny que ensambla peces que l’empresa ja opera als seus equips actuals.

Què implica tot això per a Bitcoin?

Encara que el paper d’IonQ no esmenta explícitament Bitcoin ni cap sistema de xifrat ni cap criptografia en específic com a objectiu, la connexió amb la criptografia que protegeix la xarxa creada per Satoshi Nakamoto va ser traçada per analistes externs.

En aquest sentit, el compte especialitzat en ciberseguretat quàntica Qtonic Quantum va fer el càlcul que vincula l’arquitectura Walking Cat d’IonQ amb la seguretat de Bitcoin i Ethereum.

“Escala l’arquitectura Walking Cat proporcionalment i necessitaràs entre 25.000 i 30.000 cúbits físics” per executar l’algorisme de Shor (el procediment matemàtic que un ordinador quàntic faria servir per derivar claus privades) sobre la corba ECDSA utilitzada a Bitcoin i Ethereum, afirmen des de Qtonic.

El nombre de cúbits necessaris assenyalats per Qtonic és àmpliament menor al que van dimensionar des de Google Quantum AI en el seu report recent. Aquest equip de Google va concloure que, després del seu experiment, caldrien uns 500.000 cúbits físics per trencar Bitcoin.

«Al ritme actual (de fabricació) de portes T, això pren un o dos anys. Si es dupliquen les fàbriques, es redueix a la meitat», va afegir el compte sobre el temps que trigaria a assolir aquest llindar «perillós» de cúbits necessaris per trencar ECDSA. El full de ruta públic d’IonQ contempla assolir 10.000 cúbits físics el 2027 i 200.000 per al 2028, com ho va reportar CriptoNoticias.

Tot i això, l’equip de Qtonic també admet que la distància del codi (un paràmetre tècnic que determina la capacitat de supressió d’errors a gran escala) ha de millorar abans d’assolir l’escala necessària per a criptografia.

Així, el nou paper d’IonQ s’inscriu en una tendència documentada per CriptoNotícies d’avenços que escurcen els terminis teòrics per a l’arribada del ‘Q-Day’, el moment en què un ordinador quàntic pugui comprometre la criptografia actual. Tot i que cap d’aquests avenços demostra que el ‘Q-Day’ sigui imminent, però sí que el ritme de reducció s’accelera.