Izgradnja kvantnog računala sposobnog za razbijanje eliptičnih krivulja ne zahtijeva toliko resursa koliko se očekivalo prije godinu ili dvije, pokazala su dva neovisno napisana rada. U jednom od njih, istraživači su prikazali korištenje neutralnih atoma kao reconfigurable qubita koji imaju slobodan pristup jedni drugima. Ovaj pristup omogućava kvantnom računalu da razbije 256-bitnu eliptičnu kriptografiju (ECC) za samo 10 dana, koristeći 100 puta manje resursa nego što je ranije procijenjeno. U drugom radu, istraživači iz Googlea su demonstrirali kako razbiti ECC koji osigurava blockchainove za bitcoin i druge kriptovalute u manje od devet minuta uz 20 puta manju potrošnju resursa.
Zajedno, ovi radovi predstavljaju posljednji znak da kvantno računarstvo relevantno za kriptografiju (CRQC) napreduje. Napredak se prvenstveno temelji na novim kvantnim arhitekturama koje su razvili fizičari i računalni znanstvenici, s ciljem stvaranja kvantnih računala koja ispravno funkcioniraju čak i u prisutnosti grešaka koje nastaju kada se qubiti, kvantni analog klasičnim bitovima, interagiraju s okolinom. Ključni pokretači su i učinkovitiji algoritmi koji unapređuju Shorov algoritam, niz jednadžbi iz 1994. godine koji dokazuje da kvantno računanje može razbiti ECC i RSA kriptosustave u polinomskom vremenu, posebno kubičnom vremenu, daleko brže od eksponencijalnog vremena koje nude današnja klasična računala.
“Istraživačka zajednica nastavlja postizati postepene napretke u fizičkim qubitima i kvantnim algoritmima potrebnim za ostvarenje učinkovitog i praktičnog CRQC-a,” rekao je Brian LaMacchia, inženjer kriptografije. “Ne mislim da nam bilo koji od radova daje novi, točan datum kada ćemo imati praktično CRQC, ali obojica pružaju dokaze da nastavljamo napredovati prema ostvarivom CRQC-u.”
Jedan od radova koji izaziva najviše pažnje koristi relativno novi pristup stvaranju kvantnog računarstva otpornog na greške (FTQC) koji može smanjiti broj fizičkih qubita potrebnih za razbijanje ECC-a. Istraživači su stvorili fizičke qubite od neutralnih atoma, koristeći lasere za hlađenje atoma, čime se pojedinačni atomi hvataju u usko fokusirane snopove svjetlosti poznate kao “optical tweezers”. Ovaj pristup omogućava interakciju svih fizičkih qubita sa svim drugim qubitima, što znatno poboljšava ispravak grešaka.
U međuvremenu, drugi rad istraživača iz Googlea također pokazuje napredak u korištenju Shorovog algoritma za razbijanje ECC-256. Istraživači su izjavili da su razvili poboljšanja koja omogućuju razbijanje javnog ključa u bitcoin adresi u manje od 10 minuta, koristeći 20 puta manje resursa nego što je to postignuto 2003. godine. Google je odlučio ne objaviti poboljšanja algoritma, već je objavio dokaz bez znanja koji matematički dokazuje postojanje poboljšanja bez otkrivanja detalja.
