Yalnızca 10.000 kubit gerektiren 6,9 milyon uykuda Bitcoin, "unboxing" geri sayımına başladı.

1M AI News tarafından yapılan izlemeye göre, Google'ın kuantum yapay zeka beyaz kağıdı yayınlandığı gün, nötr atomlar üzerine çalışan kuantum hesaplama başlangıç şirketi Oratomic, yaklaşık 10.000 yeniden yapılandırılabilir atomik kuantum bit ile Shor algoritmasını çalıştırabilmenin şifreleme ölçeğinde gerektiğini iddia eden bir makaleyi arXiv'de yayınladı. Bu makale doğrudan Google tarafından optimize edilmiş düşük derinlikli Shor devresini giriş olarak kullanmış ve bu temel üzerine kuantum hesaplama yığını başka bir katman daha optimize etmiştir: Google, algoritmanın gerektirdiği mantıksal kuantum bit sayısını (birkaç binden yaklaşık 1200'e) azaltmıştır, Oratomic ise her bir mantıksal kuantum bit için gereken fiziksel kuantum bit sayısını azaltmıştır. Bu iki katmanlı optimizasyon bir araya gelerek şifreleme kırmak için gereken donanım ölçeğini eşi görülmemiş düşük bir seviyeye doğru itmiştir.

Oratomic'in temel stratejisi, geleneksel yüzey kodunu yüksek kodlama oranına sahip qLDPC kodu ile değiştirmektir. Yüzey kodu şu anda yaygın olarak kullanılan kuantum hata düzeltme çözümüdür ve Google'ın süperiletken çözümünde kullanılmaktadır, ancak kodlama verimliliği düşüktür, her mantıksal kuantum biti yaklaşık 400 fiziksel kuantum bit gerektirir, toplamda yaklaşık 500.000'e ulaşır. qLDPC kodunun kodlama oranı yaklaşık %30'dur, aynı miktarda mantıksal kuantum biti korumak için çok daha az fiziksel kuantum biti gerektirir ve toplam gereksinimi yaklaşık iki büyüklük düzeyinde sıkıştırır.

Makale çeşitli mimari planları sunmaktadır (kararlılık alt ölçeğinin 1 milisaniye olduğu varsayımıyla):

1. Yaklaşık 10.000 fiziksel kuantum bit Shor algoritmasını çalıştırarak 256 bitlik eliptik eğri şifrelemeyi (Bitcoin ve Ethereum'un kullandığı şifreleme şeması) kırmayı başarabilir, çalışma süresi paralellikten etkilenir
2. Yaklaşık 26.000 fiziksel kuantum bit yapılandırmasıyla, eliptik eğri şifrelemeyi kırmak yaklaşık 10 gün sürer
3. Yaklaşık 102.000 fiziksel kuantum bit yapılandırmasıyla, RSA-2048'i kırmak yaklaşık 97 gün sürer

Bunun bedeli ise hızdır: Nötr atomların saat frekansı süperiletken çözüme göre çok daha düşüktür, bir kırılma işlemi birkaç gün yerine birkaç dakika sürer. Ancak bu, tehdidin daha az olduğu anlamına gelmez. Google'ın süperiletken çözümü (50.000 kuantum bit, 9 dakika), yayınlanan gerçek zamanlı işlemlere müdahale etmek için uygundur; Oratomic'in nötr atom çözümü (1-2,6.000 kuantum bit, birkaç gün), açığa çıkarılmış bir gizli anahtar cüzdanına saldırmak için uygundur; ve bu tür saldırılar zaman kazanımı gerektirmez. Google beyaz kağıdı, yaklaşık 6.900.000 Bitcoin'in bu kategoriye ait olduğunu tahmin etmektedir.

Donanım farkı daralmaktadır. Makale, nötr atom deneylerinde fiziksel olarak yakalanan 6.100'den fazla kuantum biti olan dizi dizisini göstermektedir, ancak bu diziler henüz kuantum hesaplama gerçekleştirmemektedir; kusur düzeltmeye sahip kapsamlı hesaplama yeteneğine sahip nötr atom sistemleri şu anda yaklaşık 500 kuantum bitten oluşmaktadır. 500 kuantum bitinden makalenin gerektirdiği yaklaşık 10.000 kuantum bitine bir fark yaklaşık 20 kat olup, Google'ın süperiletken yaklaşımının yaklaşık 5.000 kat (şu anda yaklaşık 100 kuantum bit vs gereken 50.000 kuantum bit) olduğundan çok daha küçüktür. Makalenin yazarları Oratomic'in üyeleridir ve aynı zamanda California Teknoloji Enstitüsü ile işbirliği yapmaktadır, üyeler arasında kuantum hesaplama otoritesi John Preskill ve Manuel Endres bulunmaktadır; iletişim yazarı Dolev Bluvstein'dır. Makalenin sonunda, gelecekteki donanım hızlandırmalarının ve hata düzeltme iyileştirmelerinin işlem süresini bir başka büyüklük düzeyine indirmesi, hatta saatler veya dakikalara düşürmesi muhtemeldir.