Alice & Bob: ước tính mới cho thấy khoảng 23.000 cat qubit có thể phá RSA-2048
Bản tiền ấn phẩm mới của Alice & Bob biên dịch thuật toán Shor lên cat qubit và ước tính RSA-2048 có thể bị phá với 22.593 qubit vật lý trong 3,14 ngày.
Trang này được dịch từ tiếng Anh. Tên công ty, sản phẩm và liên kết nguồn được giữ nguyên. Đọc bản gốc tiếng Anh
Alice & Bob, nhà phát triển máy tính lượng tử dựa trên cat qubit có trụ sở tại Paris và Boston, ngày 29 tháng 10 đã công bố một ước tính tài nguyên cho thấy một cỗ máy chịu lỗi xây dựng trên kiến trúc của họ có thể phân tích thừa số một khóa RSA 2048 bit với 22.593 qubit vật lý trong 3,14 ngày. Công ty mô tả kết quả này là mức thấp kỷ lục mới về tổng tài nguyên lượng tử, tính bằng số qubit nhân với thời gian chạy, cần thiết để chạy thuật toán Shor chống lại mật mã khóa công khai hiện nay. Đây là một dự báo lý thuyết được đăng dưới dạng tiền ấn phẩm, không phải là một trình diễn trên phần cứng.
Nội dung công bố
Các con số đến từ bài báo "Shor's algorithm compiled on cat qubits: 22 593 qubits for RSA-2048 in 3.14 days", được một nhóm nhà nghiên cứu của Alice & Bob cùng một đồng tác giả từ Inria và Đại học Rennes đăng lên Cryptology ePrint Archive của IACR. Ngoài RSA-2048, nhóm ước tính bài toán logarit rời rạc trên đường cong elliptic 256 bit (ECDLP), nền tảng toán học của chữ ký mà Bitcoin và Ethereum sử dụng, có thể được giải với tối đa 29.588 qubit vật lý trong 61,8 phút. Nhóm cũng đề xuất một bài kiểm chuẩn nhỏ hơn, FFDLP-512, với khoảng 6.700 qubit và 21 phút.
Theo thông báo của công ty, con số cho RSA cần ít hơn 40 lần số qubit vật lý so với ước tính năm 2025 của Craig Gidney thuộc Google Quantum AI, vốn đặt RSA-2048 ở mức dưới một triệu qubit nhiễu và thời gian chạy chưa đến một tuần trên một máy dùng mã bề mặt.
Chi tiết kỹ thuật
Thay vì nhân số qubit logic với một chi phí phụ trội trung bình, các tác giả biên dịch những phần tốn kém nhất của thuật toán xuống tận các thao tác của từng qubit vật lý, tạo ra bố cục chip và lịch trình đầy đủ. Alice & Bob cho rằng mức tiết kiệm đến từ ba yếu tố: cat qubit triệt tiêu lỗi lật bit (bit-flip) ngay trong phần cứng, nên sửa lỗi chỉ cần xử lý lỗi lật pha; mã LDPC-cat, theo công ty giúp giảm hơn một nửa số qubit cho RSA-2048 so với cách tiếp cận dùng mã lặp trước đây (từ 49.649 xuống 22.593); và một bộ cộng được thiết kế lại cho cat qubit để chạy với nhịp độ ổn định mà không phải chờ sửa lỗi. Về thuật toán, nhóm dựa trên các công trình gần đây của Google và các nhà nghiên cứu Inria.
Các giả định rất quan trọng. Bài báo giả định chu kỳ sửa lỗi 1 micro giây, thời gian phản hồi 10 micro giây, xác suất lỗi pha 5 × 10⁻⁴ và hoàn toàn không có lật bit, tương đương thời gian bit-flip khoảng 100 năm. Nếu lật bit xảy ra khoảng một lần mỗi giờ, cần thêm một lớp mã hóa và ước tính cho RSA-2048 tăng lên khoảng 45.000 qubit. Thiết kế này cũng cho phép đánh đổi không gian lấy thời gian: khoảng 611.000 qubit sẽ rút thời gian chạy RSA xuống 1,25 giờ, còn khoảng 21.188 qubit sẽ kéo dài nó lên 8,08 ngày.
Vì sao quan trọng
Các ước tính tài nguyên cho thuật toán Shor liên tục giảm khi kỹ thuật sửa lỗi và thiết kế thuật toán tiến bộ, và mỗi lần giảm lại thu hẹp khung thời gian mà các đội bảo mật dùng để lập kế hoạch. Alice & Bob cho biết họ kỳ vọng tiến bộ phần cứng và yêu cầu tài nguyên ngày càng giảm sẽ gặp nhau vào đầu những năm 2030, dù thừa nhận vẫn còn những thách thức kỹ thuật lớn. Ali El Kaafarani, nhà sáng lập kiêm CEO của PQShield, nói trong thông cáo rằng chính phủ và doanh nghiệp nên "triển khai PQC ngay lập tức ở những nơi trọng yếu nhất".
Điều cần theo dõi
Các con số chính phụ thuộc vào cat qubit có thời gian bit-flip cực dài, điều chưa được chứng minh ở quy mô lớn, vì vậy phép thử thực sự là tiến bộ phần cứng hướng tới các giả định đó. Quá trình bình duyệt bản tiền ấn phẩm và việc thẩm định độc lập các lựa chọn biên dịch của nó cũng đáng theo dõi. Alice & Bob cho biết đang làm việc với các bên liên quan trong chính phủ và ngành, đồng thời kêu gọi các tổ chức bắt đầu chuyển sang mật mã hậu lượng tử ngay từ bây giờ, lưu ý rằng hướng dẫn của Mỹ và Anh đặt mục tiêu hoàn tất vào năm 2035.
Nguồn
Các thông tin trên trang này được tổng hợp từ các nguồn dưới đây, do DesignQuantum truy xuất.
- Alice & Bob Sets Record Low for Quantum Resources Required to Break Internet Encryption (Alice & Bob press release) alice-bob.com
- Shor's algorithm compiled on cat qubits: 22 593 qubits for RSA-2048 in 3.14 days (IACR ePrint 2026/2665) eprint.iacr.org
- How to factor 2048 bit RSA integers with less than a million noisy qubits (Gidney, arXiv 2505.15917) arxiv.org
- LDPC-cat codes for low-overhead quantum computing in 2D (arXiv 2401.09541) arxiv.org
- Reducing the Number of Qubits in Quantum Discrete Logarithms on Elliptic Curves (IACR ePrint 2026/280) eprint.iacr.org
- Alice & Bob Estimates 22,593 Qubits to Break RSA-2048 (The Quantum Insider) thequantuminsider.com