- Der Willow-Chip von Google reduzierte Magic-State-Fehler um das Vierzigfache und erreichte eine logische Treue von 99,99 %.
- Das Faktorisieren eines RSA-2048-Schlüssels würde erfordern, dass diese Zustände etwa eine Million Mal sauberer sind.
- Willow nutzt 105 physikalische Qubits, im Vergleich zu weniger als 500.000, wie in einem Google-Papier für das Brechen der Bitcoin-Kryptographie geschätzt.
Das Quantum-AI-Team von Google erklärte in einem Donnerstag in Science veröffentlichten Papier, dass es auf seinem Willow-Chip Fehler in „Magic States“ um etwa das Vierzigfache reduziert habe.
Diese Zustände müssen noch etwa eine Million Mal genauer werden, bevor das Brechen von Quantencodes praktikabel ist.
Willow reduziert Magic-State-Fehler um 40-fach
Google gibt an, dass die als Magic-State-Kultivierung bezeichnete Methode eine logische Treue von 99,99 % auf dem Willow-Prozessor erreichte.
Quantencomputing ist dank Magic States möglich. Grundlegende Operationen werden durch Fehlerkorrektur gehandhabt, aber diese Zustände fungieren wie Treibstoff für die anspruchsvolleren Aufgaben, die über die Leistungsfähigkeit klassischer Computer hinausgehen.
Google zitiert Schätzungen, wonach der Produktionsprozess bis zu 95 % der Kapazität einer Maschine verbrauchen könnte, sodass kaum noch Platz für tatsächliche Berechnungen bleibt.
Ein 40-facher Schnitt erzeugt eine Delle, beseitigt jedoch nicht den Engpass. Google erklärte, dass der Anbau in einem viel größeren Maßstab nachgewiesen werden muss, bevor er praktisch eingesetzt werden kann.
Im Jahr 2024 entwickelten Craig Gidney, Noah Shutty und Cody Jones bei Google die Methode, indem sie eine vorherige theoretische Idee aufgriffen und verfeinerten. Der Anbau wirkt wie ein Filter.
Ein Zustand mit Rauschen betritt einen begrenzten Bereich des Chips, wo koordinierte Messungen nach Fehlern suchen. Versuche, die nicht funktionieren, werden verworfen, und diejenigen, die erfolgreich sind, werden beibehalten.
Forschungswissenschaftlerin Emma Rosenfeld erhielt wiederholt Ergebnisse, die unplausibel schienen. Nach monatelangen Recherchen fand das Team schließlich heraus, dass Temperaturschwankungen und Labornauigkeiten durch Geräteabweichungen ihren Benchmark verfälscht hatten.
Die Lösung bestand darin, dem System mehr Kontrolle zu geben, und das Team entwickelte auch die Idee, den Anbau als neue Methode zur Selbstbewertung einzusetzen.
Das Übertragen eines gereinigten Zustands von einem Farbcode mit der Distanz 3 zu einem Oberflächen-Code mit der Distanz 5 – ein Schritt, der als „Veredelung“ bezeichnet wird – ist ein weiteres Beispiel dafür, was Google gezeigt hat. Dies sind zwei Möglichkeiten zur Strukturierung der Fehlerkorrektur. In der Zukunft könnten Maschinen beide Fehlerkorrekturmethoden kombinieren müssen, um zuverlässig zu bleiben, ohne die Hardware unnötig aufzublähen.
Das Faktorisieren von RSA-2048 erfordert Fehler in der Größenordnung von einem zu 10 Milliarden
Eine Trefferquote von 99,99 % bedeutet, dass etwa ein Fehler auf jeweils 10.000 Fälle entfällt. Um einen RSA-2048-Schlüssel zu faktorisieren, so das Papier, wären magische Zustände mit Fehlern von etwa eins zu 10 Milliarden erforderlich – das ist eine Million-fache Differenz.
Craig Gidney schätzte im Jahr 2025, dass RSA-2048 mit weniger als einer Million fehleranfälligen Qubits gebrochen werden könnte. Die Kultivierung ist einer der Bestandteile dieser Schätzung. Am Donnerstag notierte Bitcoin nahe bei 82.165 US-Dollar.
Laut einer Studie des Google Quantum AI Labs wären weniger als 500.000 physikalische Qubits nötig, um die elliptische Kurvenkryptografie (ECC) mit 256 Bit von Bitcoin zu knacken – eine Zahl, die rund 80 % unter früheren Schätzungen liegt.
Laut der Studie könnte eine ausreichend leistungsfähige Maschine eine aktive Transaktion in etwa neun Minuten umleiten, mit einer Erfolgsrate von 41 %.
Schätzungen von Coinbase und Project Eleven zufolge halten Wallets mit öffentlichen Schlüsseln, die sich bereits auf der Blockchain befinden, etwa 7 Millionen BTC. Das entspricht etwa einem Drittel des gesamten BTC-Angebots, einem Pool, der durch das Taproot-Upgrade von Bitcoin angewachsen ist.
Willow verfügt über 105 physikalische Qubits – weit entfernt von den halben Millionen, die die Mathematik für den Angriff erfordert.
Der Zeitplan von Google für postquantum-Kryptografie befindet sich in 2029.
Bitcoin hat derzeit nur einen Vorschlag, BIP 360, für quantensichere Adressen, und keinen Plan, alle Nutzer umzustellen.
Wenn Sie dies lesen, sind Sie bereits einen Schritt voraus. Bleiben Sie mit unserem Newsletter auf dem Laufenden.
Häufig gestellte Fragen
Was hat Google diese Woche tatsächlich demonstriert?
Magic-State-Cultivation auf dem Willow-Chip reduziert Fehler um das 40-fache.
Bedeutet das, dass Quantencomputer jetzt Bitcoin knacken können?
Nein. Das Faktorisieren eines RSA-2048-Schlüssels würde Magic-Zustände benötigen, die etwa eine Million Mal sauberer sind als das Ergebnis von Google.
Warum ist der Engpass bei den Magic-Zuständen so wichtig?
Google schätzt, dass die Herstellung von Magic-Zuständen bis zu 95 % der Kapazität eines Quantencomputers beanspruchen könnte.
Haftungsausschluss. Die bereitgestellten Informationen stellen keine Anlageberatung dar. Cryptopolitan.com übernimmt keine Haftung für Investitionen, die auf den auf dieser Seite bereitgestellten Informationen basieren. Wir empfehlen dringend, vor der Entscheidung für eine Anlage unabhängige Recherchen durchzuführen und/oder sich mit einem qualifizierten Fachmann beraten zu lassen.
Randa Moses
Randa Moses ist Redakteurin und Reporterin bei Cryptopolitan, wo sie über Technologie, KI, Robotik, Krypto, Betrug und Hacks berichtet. Sie arbeitet seit 2017 im Krypto-Bereich. Zuvor war sie bei Forward Protocol, AmaZix und Cryptosomniac tätig. Randa besitzt einen Abschluss in Elektrotechnik und Elektronik der University of Bradford.
