رایانه کوانتومی نوع خاصی از ماشین محاسباتی است که از قوانین فیزیک کوانتوم بهره می‌برد، قوانینی که رفتار ذرات کوچک در طبیعت را توضیح می‌دهند. برخلاف رایانه‌های معمولی که از بیت‌های دیجیتال (0 و 1) استفاده می‌کنند، رایانه‌های کوانتومی از کیوبیت‌ها بهره می‌گیرند. کیوبیت‌ها می‌توانند همزمان در حالت 0 و 1 باشند، ویژگی‌ای که به آن‌ها امکان می‌دهد تعداد زیادی حالت را به‌صورت موازی بررسی کنند. این توانایی، سرعتی حیرت‌آور برای حل برخی مسائل ایجاد می‌کند.
به گزارش شهر سخت‌افزار، ساخت یک رایانه کوانتومی کارآمد و قابل‌اعتماد، کار ساده‌ای نیست. بزرگ‌ترین مشکل؟ خطاها. کیوبیت‌ها بسیار حساس هستند و به راحتی تحت تأثیر عوامل محیطی قرار می‌گیرند. درست مثل زمزمه‌ای که در جمعیت شلوغ گم می‌شود، اطلاعات در کیوبیت نیز بدون محافظت مناسب به سرعت از بین می‌رود.
یکی از چالش‌های کلیدی در این حوزه، افزایش تعداد کیوبیت‌ها بدون افزایش خطاهاست. چراکه اگر خطاها از حد معینی فراتر بروند، رایانه کوانتومی دیگر عملکرد ویژه خود را از دست داده و به یک رایانه معمولی تبدیل می‌شود.
چیپ جدید گوگل، Willow، با شکستن موانع قدیمی، امیدهای تازه‌ای در این حوزه ایجاد کرده است. برخلاف گذشته که با افزایش تعداد کیوبیت‌ها خطاها نیز افزایش می‌یافت، Willow نشان داده است که با افزایش کیوبیت‌ها، نرخ کلی خطا کاهش پیدا می‌کند.
این دستاورد شاید جزئی به نظر برسد، اما در حقیقت، یک گام بزرگ در دنیای علم است. دانشمندان تقریباً 30 سال برای رسیدن به چنین نتیجه‌ای تلاش کرده‌اند. این فناوری امکان ساخت رایانه‌های کوانتومی بزرگ‌تر و قابل‌اعتمادتر را فراهم می‌کند—ماشین‌هایی که توانایی حل مسائل پیچیده و واقعی را دارند.
یکی از کارهایی که کامپیوترهای کوانتومی به خوبی انجام می‌دهند، شکستن الگوریتم‌های رمزنگاری مرسوم مانند الگوریتم SHA-256 مورد استفاده در بیت‌کوین است.
این قابلیت به رایانه‌های کوانتومی امکان می‌دهد تا محاسبات زیادی را به طور همزمان انجام دهند. در بلندمدت، این تکنولوژی قادر خواهد بود مسائلی را که برای رایانه‌های کلاسیک غیرقابل حل به نظر می‌رسند، حل کند. با این حال، الگوریتم‌های بیت‌کوین مانند SHA-256 برای استخراج و ECDSA برای امضاها به عنوان آسیب‌پذیرترین بخش‌های این سیستم در برابر محاسبات کوانتومی شناخته می‌شوند.
با وجود نگرانی‌ها، تحلیل‌ها نشان می‌دهد که چیپ کوانتومی گوگل برای تهدید امنیت بیت‌کوین باید بسیار قوی‌تر از وضعیت فعلی خود باشد. تحلیلگر و کارشناس فناوری با نام مستعار Cinemad Producer در شبکه اجتماعی X توضیح می‌دهد: برآوردها نشان می‌دهد برای ایجاد تهدید واقعی علیه امنیت بیت‌کوین، حداقل به یک میلیون کیوبیت با کیفیت بالا نیاز است.
بنابراین، فاصله‌ای بسیار زیاد بین 105 کیوبیت Willow و میلیون‌ها کیوبیت لازم برای تهدید واقعی وجود دارد. این مسیر ممکن است ده‌ها سال طول بکشد؛ برآوردها زمان دستیابی به چنین توانایی‌هایی را بین سال‌های 2030 تا 2050 تخمین می‌زنند.
حتی ساتوشی ناکاموتو، خالق بیت‌کوین، در مورد تهدید احتمالی رایانه‌های کوانتومی هشدار داده بود: اگر این اتفاق (ظهور کامپیوترهای کوانتومی) به‌طور ناگهانی رخ دهد، مشکل‌ساز است. اما اگر تدریجی باشد، می‌توانیم به فناوری قوی‌تری منتقل شویم. این ارتقا می‌تواند از طریق یک نرم‌افزار جدید انجام شود که تمامی دارایی‌ها را با امضاهای دیجیتال جدید محافظت می‌کند.
چیپ Willow نمایانگر گامی مهم در مسیر توسعه رایانه‌های کوانتومی است. هرچند این تراشه هنوز توانایی تهدید امنیت بیت‌کوین را ندارد، اما این پیشرفت‌ها نشان‌دهنده آینده‌ای است که در آن رایانه‌های کوانتومی ممکن است توانایی حل مشکلات بسیار پیچیده و تغییر جهان را داشته باشند. برای بیت‌کوین، این بدان معناست که جامعه کریپتو باید به طور مداوم برای مقابله با تهدیدهای بالقوه آماده باشد.