量子计算新突破对区块链的影响

12月10日，谷歌推出了最新量子计算芯片Willow，这是自2019年首次实现"量子霸权"以来的又一重大突破。该成果已在Nature上发表，并引起了科技界的广泛关注。

Willow芯片拥有105个量子比特，在量子纠错和随机电路采样两项基准测试中都达到了同类最佳性能。特别是在随机电路采样测试中，Willow仅用5分钟就完成了当今最快超级计算机需要10^25年才能完成的计算任务，这一时间跨度甚至超出了已知宇宙的年龄。

Willow的一个重要突破在于能够将错误率实现指数级下降，并使其低于某个阈值。这被认为是量子计算实用化的重要前提。Google Quantum AI负责人Hartmut Neven表示，Willow是首个低于阈值的系统，展示了大规模实用量子计算机的可行性。

虽然Willow目前的105个量子比特还远不足以破解加密货币使用的密码算法，但它预示着大规模实用量子计算机的发展方向。这对区块链和加密货币领域带来了潜在挑战。

在比特币交易中，主要使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）和SHA-256哈希函数。理论上，量子算法可以破解这些算法，尤其是ECDSA。虽然目前量子计算机还无法对这些算法构成实际威胁，但随着技术进步，未来可能会影响加密货币的安全性。

为应对这一挑战，开发抗量子区块链技术变得越来越重要。后量子密码（PQC）是一类能够抵抗量子计算攻击的新型密码算法。一些机构已经开始在这方面进行研究和开发，包括创建支持多个NIST标准后量子密码算法的密码库，以及研发高效的后量子分布式门限签名协议。

尽管量子计算对现有加密系统的实际威胁还需要时间，但提前准备和研究抗量子技术对确保区块链和加密货币未来的安全性和稳定性至关重要。随着量子计算技术的不断进步，区块链技术也需要与时俱进，以应对未来可能出现的安全挑战。