Alice & Bob: RSA-2048 boleh dipecahkan dengan kira-kira 23,000 cat qubit menurut anggaran baharu

Alice & Bob, pembangun komputer kuantum berasaskan cat qubit yang beribu pejabat di Paris dan Boston, pada 29 Oktober menerbitkan anggaran sumber yang mencadangkan bahawa mesin toleran ralat yang dibina atas seni binanya boleh memfaktorkan kunci RSA 2048-bit dengan 22,593 qubit fizikal dalam 3.14 hari. Syarikat itu menyifatkan hasil ini sebagai paras terendah baharu bagi jumlah sumber kuantum, diukur sebagai bilangan qubit didarab dengan masa larian, yang diperlukan untuk menjalankan algoritma Shor terhadap penyulitan kunci awam hari ini. Kerja ini ialah unjuran teori yang diterbitkan sebagai pracetak, bukan demonstrasi pada perkakasan.

Apa yang diumumkan

Angka-angka itu datang daripada kertas kerja "Shor's algorithm compiled on cat qubits: 22 593 qubits for RSA-2048 in 3.14 days", yang dimuat naik ke Cryptology ePrint Archive IACR oleh pasukan penyelidik Alice & Bob bersama seorang pengarang bersama dari Inria dan Universiti Rennes. Selain RSA-2048, pasukan itu menganggarkan bahawa masalah logaritma diskret lengkung eliptik 256-bit (ECDLP), asas matematik bagi tandatangan yang digunakan oleh Bitcoin dan Ethereum, boleh diselesaikan dengan paling banyak 29,588 qubit fizikal dalam 61.8 minit. Ia juga mencadangkan penanda aras yang lebih kecil, FFDLP-512, dengan kira-kira 6,700 qubit dan 21 minit.

Menurut pengumuman syarikat, angka RSA itu menggunakan 40 kali lebih sedikit qubit fizikal berbanding anggaran 2025 oleh Craig Gidney dari Google Quantum AI, yang meletakkan RSA-2048 pada kurang daripada sejuta qubit bising dan masa larian kurang daripada seminggu pada mesin surface code.

Dapatkan surat berita DesignQuantum

Berita dan penjelasan percuma tentang pengkomputeran kuantum, dengan setiap dakwaan dipautkan kepada sumbernya. Pilih harian, mingguan atau bulanan.

Website

Alamat e-mel KekerapanHarianMingguanBulanan BahasaEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Langgan percuma

Percuma. Berhenti melanggan dengan satu klik pada bila-bila masa. Dasar privasi

Butiran teknikal

Daripada mendarab bilangan qubit logik dengan overhed purata, para pengarang menyusun bahagian algoritma yang paling mahal sehingga ke operasi setiap qubit fizikal, menghasilkan susun atur cip dan jadual yang lengkap. Alice & Bob mengaitkan penjimatan itu dengan tiga unsur: cat qubit yang menyekat ralat bit-flip terus dalam perkakasan supaya pembetulan ralat hanya perlu menangani ralat fasa; kod LDPC-cat, yang menurut syarikat itu mengurangkan bilangan qubit untuk RSA-2048 lebih daripada separuh berbanding pendekatan kod ulangan sebelumnya (daripada 49,649 kepada 22,593); dan penambah yang dibina semula untuk cat qubit supaya berjalan pada kadar tetap tanpa menunggu pembetulan ralat. Dari sudut algoritma, pasukan itu memanfaatkan kerja terkini daripada Google dan penyelidik Inria.

Andaian itu penting. Kertas kerja itu mengandaikan kitaran pembetulan ralat 1 mikrosaat, masa tindak balas 10 mikrosaat, kebarangkalian ralat fasa 5 × 10⁻⁴ dan tiada bit-flip langsung, yang bersamaan dengan masa bit-flip kira-kira 100 tahun. Jika bit-flip berlaku lebih kurang sekali sejam, lapisan pengekodan tambahan diperlukan dan anggaran RSA-2048 meningkat kepada kira-kira 45,000 qubit. Reka bentuk itu juga boleh menukar ruang dengan masa: kira-kira 611,000 qubit akan memendekkan larian RSA kepada 1.25 jam, manakala kira-kira 21,188 qubit akan memanjangkannya kepada 8.08 hari.

Mengapa ia penting

Anggaran sumber untuk algoritma Shor terus menurun apabila pembetulan ralat dan reka bentuk algoritma bertambah baik, dan setiap penurunan memendekkan ufuk masa yang dirancang oleh pasukan keselamatan. Alice & Bob berkata ia menjangkakan kemajuan perkakasan dan keperluan yang semakin berkurangan akan bertemu pada awal 2030-an, walaupun mengakui cabaran kejuruteraan yang besar masih ada. Ali El Kaafarani, pengasas dan CEO PQShield, berkata dalam kenyataan itu bahawa kerajaan dan perniagaan perlu "melaksanakan PQC dengan segera di tempat yang paling kritikal".

Apa yang perlu diperhatikan

Angka utama bergantung pada cat qubit dengan masa bit-flip yang sangat panjang yang belum ditunjukkan pada skala besar, jadi ujian sebenar ialah kemajuan perkakasan ke arah andaian tersebut. Semakan rakan sebaya terhadap pracetak ini dan penelitian bebas terhadap pilihan penyusunannya juga wajar diikuti. Alice & Bob berkata ia sedang memberi taklimat kepada pihak berkepentingan kerajaan dan industri serta menggesa organisasi memulakan peralihan kepada kriptografi pasca-kuantum sekarang, sambil menyatakan bahawa garis panduan AS dan UK menyasarkan peralihan itu selesai menjelang 2035.