Google ก้าวข้ามขีดจำกัดควอนตัม: หมายความว่าอย่างไรต่ออนาคตของ Bitcoin

ก้าวกระโดดครั้งใหญ่ของวงการควอนตัมคอมพิวติ้ง

Google ได้ประกาศความสำเร็จครั้งสำคัญทางเทคโนโลยีที่ช่วยแก้ปัญหาที่ยากที่สุดอย่างหนึ่งของควอนตัมคอมพิวติ้ง ในงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science เมื่อวันที่ 15 ตุลาคม นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตวิธีลดข้อผิดพลาดในการทำงานของชิปทดลอง Willow ของ Google ได้อย่างมหาศาล

ควอนตัมคอมพิวเตอร์ทำงานต่างจากโน้ตบุ๊กหรือสมาร์ตโฟนที่คุณกำลังใช้อยู่มากๆ ในขณะที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปประมวลผลด้วยบิตพื้นฐานที่เป็น 0 หรือ 1 ควอนตัมคอมพิวเตอร์จะใช้คิวบิต ซึ่งสามารถอยู่ในสถานะผสมที่ซับซ้อน ช่วยให้เครื่องแก้โจทย์คณิตศาสตร์เฉพาะทางได้เร็วกว่าเดิมแบบทวีคูณ

อย่างไรก็ตาม ชิปควอนตัมนั้นไวต่อสิ่งรบกวนมาก อุณหภูมิที่เปลี่ยนเพียงเล็กน้อยหรือสนามแม่เหล็กที่ผันผวนเพียงนิดเดียวก็ทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้ งานวิจัยใหม่ของ Google จึงแสดงให้เห็นวิธีที่เครื่องในอนาคตจะข้ามอุปสรรคนี้และมีขนาดเล็กลงได้อย่างมาก

ทำความเข้าใจ 'Magic States' และวิธีที่ Google จัดการทำความสะอาด

การจะรันอัลกอริทึมให้ใช้งานได้จริง ควอนตัมคอมพิวเตอร์ต้องอาศัยบล็อกสร้างพื้นฐานสุดพิเศษที่เรียกว่า Magic States หากไม่มีสถานะความละเอียดสูงเหล่านี้ การประมวลผลควอนตัมขั้นสูงก็จะไม่สามารถเกิดขึ้นได้เลย

ในอดีต การสร้าง Magic States ที่บริสุทธิ์ต้องใช้พลังงานและกำลังการประมวลผลมหาศาล เคยมีการประเมินว่าการผลิต Magic States ที่สะอาดอาจกินพลังงานสูงถึง 95% ของกำลังทั้งหมดของเครื่อง คอขวดทางทรัพยากรนี้หมายความว่าการสร้างเครื่องที่ใช้งานได้จริงจำเป็นต้องมีระบบขนาดใหญ่โตเกินไป

Google แก้ปัญหานี้ผ่านเทคนิคใหม่ที่เรียกว่า Magic State Cultivation โดยกระบวนการนี้ทำงานผ่านการคัดออกอย่างเข้มงวด ดังนี้:

• ชิป Willow เริ่มจากการสร้างสถานะควอนตัมขั้นหยาบที่ยังมีข้อผิดพลาด
• นำสถานะนั้นเข้าสู่ขั้นตอนการตรวจเช็กข้อผิดพลาดอัตโนมัติอย่างเข้มงวด
• การทดลองใดที่ไม่ผ่านการเช็กจะถูกตัดทิ้งทันที
• สถานะที่รอดมาได้จะถูกนำมาเพาะเลี้ยงและขัดเกลาจนได้ชิ้นส่วนที่สะอาดเป็นพิเศษ

บนชิป Willow ขนาด 105 คิวบิต พบว่า Magic States ที่ผ่านการเพาะเลี้ยงมีข้อผิดพลาดน้อยลงถึง 40 เท่าเมื่อเทียบกับวิธีมาตรฐาน โดย Google รายงานว่าสถานะที่ปรับแต่งแล้วนี้มีความแม่นยำสูงถึง 99.99%

งานวิจัยนี้ถือเป็นการสาธิตทางแก้ปัญหาคอขวดทางทรัพยากรที่รุนแรงที่สุดครั้งแรกของควอนตัมคอมพิวติ้ง และพิสูจน์บนฮาร์ดแวร์จริงว่าเราสามารถสร้าง Magic States สำคัญเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ความก้าวหน้าของควอนตัมเกี่ยวข้องอย่างไรกับความปลอดภัยของ Bitcoin

ทำไมความก้าวหน้าด้านฮาร์ดแวร์ของ Google ถึงสำคัญต่อผู้ถือคริปโต? เพราะรากฐานคณิตศาสตร์ที่ปกป้องสินทรัพย์ดิจิทัลยุคใหม่นั้นพึ่งพา Public-Key Cryptography

Public Key ของคุณเปรียบเหมือนเลขบัญชีธนาคารที่คุณแชร์ให้ใครก็ได้เพื่อรับเงิน ส่วน Private Key เป็นเหมือนรหัสผ่านที่ใช้เซ็นอนุมัติทำธุรกรรม ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันต้องใช้เวลานานหลายพันล้านปีในการคาดเดา Private Key จาก Public Key

แต่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่มีพลังสูงพอพร้อมอัลกอริทึมคณิตศาสตร์เฉพาะทาง อาจถอดรหัสหา Private Key จาก Public Key ได้ในเวลาอันสั้น การลดทรัพยากรในการสร้าง Magic States ลงอย่างมาก ทำให้เทคนิคของ Google ลดขนาดเครื่องที่ใช้ถอดรหัสในทางทฤษฎีลงไปด้วย

เจาะลึกตัวเลข: ปัจจุบันควอนตัมคอมพิวติ้งพัฒนาไปถึงไหนแล้ว

การประเมินระดับความเสี่ยงในโลกจริง เราต้องเปรียบเทียบฮาร์ดแวร์ควอนตัมในปัจจุบันกับสิ่งที่จะต้องใช้ในการเจาะระบบ Bitcoin

• ชิป Willow ของ Google รุ่นล่าสุดมีขนาด 105 คิวบิต
• เมื่อเดือนมีนาคม Google ประเมินว่าการถอดรหัสของ Bitcoin ต้องใช้ควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเกือบ 500,000 คิวบิต
• การโจมตีในทางทฤษฎีนั้นยังต้องใช้การประมวลผลซับซ้อนนับสิบล้านครั้งที่ขับเคลื่อนด้วย Magic States
• ในปี 2025 Craig Gidney นักวิจัยของ Google ได้สาธิตให้เห็นว่าการเพาะเลี้ยงสถานะนี้ช่วยลดขนาดฮาร์ดแวร์ที่ใช้ถอดรหัส RSA ซึ่งเป็นระบบความปลอดภัยมาตรฐานของธนาคารและเว็บทั่วไปได้เช่นกัน

Google ย้ำว่าผลลัพธ์ในปัจจุบันเป็นเพียงก้าวแรกไปสู่การใช้งานควอนตัมเต็มรูปแบบ การสาธิตเทคนิคนี้บนชิป 105 คิวบิตเป็นก้าวสำคัญ แต่การขยายสเกลไปสู่ระดับแสนคิวบิตที่แก้ข้อผิดพลาดได้แล้วยังคงมีอุปสรรคทางวิศวกรรมที่ยิ่งใหญ่อยู่

ที่อยู่ Bitcoin แบบไหนที่เสี่ยงต่อภัยคุกคามนี้?

ควอนตัมคอมพิวเตอร์ไม่ได้จะขโมยเงินจากทุกกระเป๋าได้ง่ายๆ เพราะการโจมตีจำเป็นต้องรู้ Public Key ที่เปิดเผยแล้วของกระเป๋านั้นก่อน

กระเป๋า Bitcoin ยุคใหม่อย่างรูปแบบ P2PKH หรือ Native SegWit จะซ่อน Public Key ไว้หลังค่าแฮชที่ปลอดภัยจนกว่าคุณจะโอนเงินออก อย่างไรก็ตาม ที่อยู่ Bitcoin ยุคเก่าและกระเป๋าที่มีการใช้ที่อยู่รับเงินซ้ำๆ จะเปิดเผย Public Key บนบล็อกเชนโดยตรง

ข้อมูลจาก Glassnode ระบุว่า ปัจจุบันมี Bitcoin ราว 6.04 ล้าน BTCBTC+1.66% หรือคิดเป็น 30.2% ของ Bitcoin ที่ถูกขุดทั้งหมด จัดเก็บอยู่ในที่อยู่ที่มี Public Key มองเห็นได้อย่างเปิดเผย

เมื่อคิดที่ราคาล่าสุด $81,857 ต่อเหรียญ (เพิ่มขึ้น 1.19% ในรอบ 24 ชั่วโมง) สินทรัพย์ที่เสี่ยงนี้คิดเป็นมูลค่าประเมินสูงถึง $494 พันล้าน โปรดทราบว่าตลาดสินทรัพย์ดิจิทัลมีความผันผวนสูงในระยะสั้น ผลการดำเนินงานในอดีตของสินทรัพย์ดิจิทัลมิได้เป็นสิ่งยืนยันถึงผลการดำเนินงานในอนาคต สามารถวิเคราะห์แนวโน้มราคาในอดีตของ Bitcoin ได้ที่ bitkub.com

ปัญหากระอักกระอ่วนมูลค่า 494 พันล้านดอลลาร์: เหรียญที่สูญหายและกระเป๋ายุคแรก

สำหรับผู้ใช้คริปโตที่ยังใช้งานอยู่ การป้องกันเงินทำได้ง่ายมาก เพียงแค่โอนเหรียญไปยังที่อยู่รูปแบบใหม่ที่ทนทานต่อควอนตัม ก่อนที่ฮาร์ดแวร์ควอนตัมจะพัฒนาไปถึงขั้นนั้น

แต่ปัญหาที่ใหญ่กว่าคือ Bitcoin ที่นิ่งหรือไม่เคลื่อนไหว ผลการศึกษาในเดือนมิถุนายนประเมินว่ามีราว 2.3 ล้าน BTC ที่เข้าข่ายนี้ เหรียญเหล่านี้อยู่ในกระเป๋าที่ถูกทิ้ง ทำ Private Key หาย หรือเป็นของนักขุดยุคแรกอย่าง Satoshi Nakamoto ซึ่งเจ้าของเดิมไม่สามารถย้ายเหรียญได้แล้ว

ผู้เล่นรายใหญ่ในอุตสาหกรรมกำลังเร่งหารือวิธีจัดการกับเหรียญที่เปราะบางเหล่านี้ล่วงหน้า โดยเมื่อวันที่ 13 ตุลาคม ศูนย์ซื้อขายคริปโทเคอร์เรนซี Coinbase ได้เผยแพร่เอกสารอภิปรายเรื่องการปรับเปลี่ยนความปลอดภัยเพื่อรับมือกับควอนตัม

Coinbase ได้สรุปกลยุทธ์การอัปเกรดเครือข่ายที่อาจเกิดขึ้นได้หลายแนวทาง ดังนี้:

• ดำเนินการอัปเกรดเครือข่ายเป็นเฟสเพื่อให้กระเป๋าที่เปิดใช้งานอยู่เริ่มใช้รหัสผ่านยุค Post-Quantum ได้ล่วงหน้า
• พัฒนาเครื่องมือช่วยเหลือทางกู้คืนรหัสผ่าน เพื่อช่วยให้เจ้าของที่ผ่านการยืนยันตัวตนสามารถกู้คืนสินทรัพย์ที่หยุดเคลื่อนไหวได้
• ทำการอายัดเหรียญที่เสี่ยงและเคลื่อนย้ายไม่ได้ผ่านการฮาร์ดฟอร์กด้วยฉันทามติ ก่อนที่เครื่องควอนตัมถอดรหัสจะเกิดขึ้นจริง

Coinbase นำเสนอข้อเสนอนี้ในฐานะการมีส่วนร่วมเปิดกว้างแก่ชุมชนนักพัฒนาทั่วโลก ไม่ใช่นโยบายขั้นเด็ดขาด

กรอบเวลา: นักพัฒนายังมีเวลาเตรียมพร้อมรับมือ

แม้ความก้าวหน้าของ Google จะเป็นความสำเร็จน่าทึ่งทางฟิสิกส์ นักลงทุนคริปโตก็ยังไม่ต้องตื่นตระหนก เพราะกรอบเวลาในการอัปเกรดความปลอดภัยของ Bitcoin ยังนำหน้าภัยคุกคามทางฮาร์ดแวร์อยู่อีกนาน

ผลการศึกษาในเดือนมิถุนายนประเมินว่า หากเครือข่าย Bitcoin เริ่มแผนย้ายไปสู่ลายเซ็นที่ทนทานต่อควอนตัมในปี 2026 การย้ายระบบทั้งหมดจะเสร็จสมบูรณ์ในช่วงปี 2029 ถึง 2031

แม้แต่การคาดการณ์เชิงบวกที่สุด ก็ยังไม่คาดว่าเครื่องควอนตัมขนาด 500,000 คิวบิตที่ถอดรหัสได้จะมีขึ้นก่อนปี 2035 อีกทั้ง Google เองก็ยังไม่ได้ให้กรอบเวลาที่แน่ชัดในการขยายสเกลวิธีเพาะเลี้ยงจาก 105 คิวบิตไปสู่ระดับที่ใช้งานได้จริง

และเนื่องจากชุมชนโอเพนซอร์สของบล็อกเชนกำลังเตรียมพร้อมอัลกอริทึมยุค Post-Quantum อยู่แล้ว Bitcoin จึงพร้อมที่จะอัปเกรดเกราะความปลอดภัยล่วงหน้า ก่อนที่ฮาร์ดแวร์ควอนตัมจะกลายเป็นภัยคุกคามในทางปฏิบัติจริงๆ