Bedroht Googles neuer Quantenchip „Willow“ Bitcoin? Die Krypto-Community antwortet

von

Als erfahrener Krypto-Investor, der die Anfänge von Bitcoin miterlebt und seinen kometenhaften Aufstieg miterlebt hat, kann ich nicht umhin, Parallelen zwischen der Skepsis gegenüber Quantencomputern heute und der Ablehnung von Kryptowährungen damals zu ziehen. Ich erinnere mich, dass mir gesagt wurde, dass Bitcoin nichts weiter als eine vorübergehende Modeerscheinung sei, und doch sind wir Jahre später hier, mit einer Branche, die Billionen wert ist.

Am 9. Dezember stellte Googles Quantum Artificial Intelligence (AI)-Gruppe Willow vor, einen innovativen Quantencomputer-Chip, der einen wesentlichen Fortschritt in der Quantentechnologie darstellt.

Das Gerät namens Willow verfügt über 105 physikalische Qubits und eine verbesserte Fehlerkorrektur, was es ihm ermöglicht, Berechnungen durchzuführen, die selbst die Fähigkeiten der fortschrittlichsten Supercomputer im aktuellen Zeitrahmen der Physik übertreffen. Google bezeichnet dies als einen bedeutenden Schritt in seiner Mission, zuverlässige Quantencomputer zu entwickeln, die letztendlich das menschliche Verständnis zum Wohl der Gesellschaft erweitern könnten.

Beim Quantencomputing kommt im Vergleich zum herkömmlichen Computing eine andere Methode zum Umgang mit Informationen zum Einsatz, bei der Quantenbits (Qubits) anstelle von Binärziffern verwendet werden, die nur 0 oder 1 sein können. Stattdessen nutzen Qubits das Prinzip der Überlagerung, wodurch sie in mehreren Zuständen existieren können gleichzeitig. Darüber hinaus können sich Qubits verschränken, was es Quantencomputern ermöglicht, große Datenmengen gleichzeitig zu verarbeiten und komplexe Probleme viel effizienter zu lösen, als es klassische Systeme jemals könnten.

In der Ankündigung von Google wurden die bedeutenden Durchbrüche in Willows Konstruktion hervorgehoben, insbesondere seine Fähigkeit, Qubits intern mithilfe supraleitender integrierter Schaltkreise herzustellen. Diese komplizierten Schaltkreise werden mit sorgfältig ausgewählten Materialien und exakten Herstellungsmethoden gebaut, um erstklassige Qubits zu erzeugen, die stabil und handhabbar bleiben. Die Reduzierung von Lärm ist unerlässlich, da Quantencomputer äußerst anfällig für äußere Einflüsse wie elektromagnetische Felder, Hitze und kosmische Strahlung sind. Um dieses Rauschen abzuschwächen, konstruieren die Ingenieure von Google spezielle Gehäuse, die die Qubits schützen und gleichzeitig ihre Verbindung zu externen Systemen aufrechterhalten.

Als Analyst beaufsichtige ich die Regulierung von Qubits, indem ich Mikrowellensignale verwalte, die spezielle Verkabelungsnetzwerke durchlaufen, die in einem weiten Temperaturbereich von Raumtemperatur bis nahezu zum absoluten Nullpunkt funktionieren können. Diese Systeme sind für eine optimale Signalübertragung und die Abschirmung von Qubits vor Störungen ausgelegt. Darüber hinaus arbeitet Willow in einem Verdünnungskühlschrank, einer Umgebung, die kälter ist als der Weltraum. Dieser kalte Zustand ist für die supraleitenden Qubits von entscheidender Bedeutung, um ihre Quanteneigenschaften zu bewahren und Berechnungen mit minimaler Energieverschwendung durchzuführen.

Ein entscheidender Unterschied im Quantencomputing ist der Unterschied zwischen physikalischen und logischen Qubits. Physikalische Qubits sind die Roheinheiten der Quanteninformation, die in Hardware verwendet werden. Aufgrund der Fragilität von Qubits und ihrer Anfälligkeit für Fehler durch Rauschen und Interferenzen reichen physikalische Qubits allein jedoch nicht für zuverlässige Berechnungen aus.

Anstelle einzelner logischer Qubits gibt es robustere, sogenannte fehlerkorrigierte Qubits. Diese bestehen aus mehreren grundlegenden Qubits, die zu einer einzigen, zuverlässigen Recheneinheit zusammengefasst sind. Um die Zuverlässigkeit eines logischen Qubits sicherzustellen, müssen die Ressourcen häufig erheblich erhöht werden. Die Anzahl der verwendeten physischen Qubits kann Tausende erreichen, wobei die genaue Menge von der Wirksamkeit der Fehlerkorrektur abhängt.

Dieser Unterschied ist wichtig, da sich die großen Mengen, die bei der Erörterung des Knackens kryptografischer Algorithmen erwähnt werden, wie Millionen von Quantenbits (Qubits), auf tatsächliche physikalische Qubits beziehen. Willow hat es jedoch nur geschafft, 105 Qubits zu erreichen, was den erheblichen Fortschritt verdeutlicht, der in der Quantentechnologie erforderlich ist, bevor sie zu einer echten Gefahr für bestehende Verschlüsselungssysteme wird.

Bitcoin verwendet hauptsächlich zwei Verschlüsselungsmethoden: ECDSA 256 (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) und SHA-256 (Secure Hash Algorithm). ECDSA 256 verarbeitet Transaktionssignaturen, könnte aber anfällig für Shors Algorithmus sein, der den Code mithilfe eines Quantencomputers knacken könnte, der Millionen logischer Qubits benötigt. Da Willow jedoch nur über 105 physikalische Qubits verfügt, ist dies bei weitem nicht erreichbar. SHA-256 unterstützt den Mining-Prozess von Bitcoin durch Proof-of-Work, und Grovers Algorithmus könnte seine Sicherheit möglicherweise um die Hälfte schwächen. Allerdings würde die Umsetzung einer solchen Reduzierung auch Millionen physikalischer Qubits erfordern, eine Größenordnung, die die Quantencomputerindustrie noch nicht erreicht hat.

Charles Edwards warnte davor, die Fortschritte im Quantencomputing (QC) zu unterschätzen, und verglich die aktuellen Zweifel mit der frühen Ablehnung von Bitcoin. Er betonte, dass Quantencomputing nicht nur eine Möglichkeit, sondern eine gewaltige transformative Kraft sei, die in der Lage sei, Branchen wie die kryptografische Sicherheit von Bitcoin erheblich zu verändern, wenn nicht umgehend entsprechende Maßnahmen ergriffen würden.

Als Krypto-Investor habe ich die Bedrohung der Bitcoin-Verschlüsselung durch Quantencomputer im Auge behalten. Studien deuten darauf hin, dass sich diese potenzielle Gefahr innerhalb der nächsten fünf bis zehn Jahre manifestieren könnte. Entgegen einigen überzogenen Schätzungen sind möglicherweise nur etwa 2.500 logische Qubits erforderlich, um die SHA-256-Verschlüsselung von Bitcoin zu knacken, was deutlich weniger ist als die manchmal behaupteten 300 Millionen. Logische Qubits und physikalische Qubits sind unterschiedliche Einheiten, aber ich möchte betonen, dass Fehlerkorrekturtechnologien rasche Fortschritte machen und diesen Meilenstein von Tag zu Tag erreichbarer machen.

Er warnte davor, dass viele Branchenschätzungen ein ernsthaftes 50-prozentiges Risiko beziffern, dass die kryptografischen Schwachstellen von Bitcoin innerhalb von fünf bis zehn Jahren ausnutzbar werden. Angesichts dieser Entwicklung forderte er die Bitcoin- und Blockchain-Community auf, schnell zu handeln, insbesondere da führende Quantencomputerfirmen, die am NASDAQ-Projekt gelistet sind, innerhalb von fünf Jahren rund 3.000 logische Qubits erreicht haben.

Als Analyst möchte ich die logistischen Hürden betonen, mit denen wir konfrontiert sind, wenn wir Bitcoin auf eine quantencomputingresistente Kryptografie migrieren. Selbst unter optimalen Bedingungen scheint es, dass von der Konsensfindung bis zur netzwerkweiten Implementierung dieser Upgrades mindestens ein Jahr vergehen wird. Diese komprimierte Zeitachse unterstreicht den unmittelbaren Handlungsbedarf, unabhängig davon, ob sich die Quantenbedrohung in drei, fünf oder sogar fünfzehn Jahren manifestiert.

Das Ausmaß der heutigen Skepsis gegenüber dem Quantencomputing erinnert mich an den Durchschnittsmenschen, der 10 Minuten damit verbringt, Bitcoin zu recherchieren und es dann als wertlos abzutun.

Quantencomputing ist real. Es wird die Welt verändern. RIESIG.

QC wird Bitcoin zerstören, wenn wir es nicht aktualisieren. Die…

– Charles Edwards (@caprioleio) 10. Dezember 2024

Einfacher ausgedrückt betonte Ben Sigman erneut, dass Willows 105 physikalische Quantenbits (oder Qubits) weitaus weniger sind als die Millionen, die nötig wären, um Bitcoin potenziell zu gefährden. Er betonte die Notwendigkeit, vorsichtig zu bleiben, betonte aber auch, dass die Verschlüsselung von Bitcoin zum jetzigen Zeitpunkt weiterhin stark und sicher sei.

Weiterlesen

2024-12-10 17:19