- 알토 대학교는 절대 영도 근처에서 작동하는 초소형 양자 열 엔진을 제작했습니다.
- 이 장치는 큐비트를 사용하여 완전한 가열 및 냉각 사이클을 수행합니다.
- 그로버 알고리즘은 여전히 비트코인 해싱을 실용적인 공격 범위를 훨씬 넘어섭니다.
근영 온도에서 열 에너지를 사용 가능한 일로 변환하는 마이크로 규모 양자 열 엔진은 더 효율적인 양자 컴퓨터의 실현을 위한 길을 열었습니다.
Aalto University의 과학자들은 초전도 회로 내에서 전체 양자 역학적 사이클을 수행할 수 있는 최초의 기계를 개발했습니다. 전체 기계의 크기는 모래알 하나보다 작습니다. 정보의 양자 역학적 운반체 역할을 하는 큐비트는 엔진의 물질로 사용됩니다.
아카데미 교수 Mikko Möttönen이 이끄는 이 프로젝트는 Nature Communications에 게재되었습니다. 이 기계는 자동차와 발전소의 엔진과 동일한 기본 원리를 사용합니다. 이러한 기계는 따뜻한 환경에서 차가운 환경으로 에너지가 교환됨으로써 일을 생성합니다.
Aalto가 개발한 기계는 미시적 칩에서 이러한 작업을 수행하며, 여기서 양자 물리학이 미소한 에너지의 거동을 지배합니다.
연구자들은 하나의 냉장기를 사용하여 큐비트를 가열하고 냉각합니다
엔진은 공명기 및 양자 회로 냉장고와 연결된 플럭스 튜너블 트랜스몬 큐비트를 포함합니다. 트랜스몬은 이미 초전도 양자 컴퓨터에서 흔히 사용됩니다.
엔지니어들은 마이크로파 신호를 사용하여 큐비트를 제어하며, 큐비트는 양자 정보를 보유하고 처리합니다. 여기서 트랜스몬은 일반적인 엔진 내부에서 작동 물질로 사용될 가스를 대체했습니다.
냉장고는 두 가지 상반된 작업을 수행했습니다. 일반적인 열 엔진은 종종 별도의 고온 및 저온원에 의존합니다. Aalto 팀은 변경 한 장치의 설정을 조정하여 공정의 한 부분에서는 큐비트를 가열하고 다른 부분에서는 냉각할 수 있도록 했습니다. 연구원들은 또한 큐비트의 에너지 준위를 신중하게 선택된 시간에 변경했습니다.
이 시퀀스는 양자 오토 사이클의 네 부분 모두를 완료했습니다. 가솔린 엔진은 실린더 내부의 연료와 공기의 압축 및 팽창을 통해 일반적인 오토 사이클을 사용합니다.
새로운 기계에는 압축 가스가 없었습니다. 단일 큐비트는 극저온으로 유지된 회로 내에서 극미량의 에너지를 교환했습니다.
논문 제1저자 Tuomas Uusnäkki는 설정을 설명했습니다. “우리의 실험에서 우리는 초전도 회로를 사용하여 나노 제작된 열 엔진을 구축하고 절대 영도 근처의 크라이오스탯에서 작동시켰습니다. 그 핵심에는 현대 양자 기술의 기본 구성 요소 중 하나인 트랜스몬 큐비트가 있습니다,”라고 Tuomas은 말했습니다.
비트코인 개발자들은 양자 알고리즘이 네트워크 보안에 미치는 영향을 추적합니다
양자 컴퓨팅은 비트코인에도 중요하지만, 보안 문제는 열 엔진과는 별개입니다. 사토시 나카모토는 고전적인 무차별 대입 공격을 실용적인 위협으로 간주하지 않았으며, 이는 여전히 사실입니다. 양자 문제는 두 가지 부분으로 나뉩니다. 하나는 해싱과 관련되고, 다른 하나는 디지털 서명과 관련됩니다.
Grover의 알고리즘은 가능한 답변을 통한 검색 속도를 높일 수 있습니다. SHA-256에 사용될 경우 시스템의 효과적인 보호 수준을 256비트에서 약 128비트로 낮출 것입니다.
그 수준은 오늘날 이용 가능한 기계들을 훨씬 뛰어넘습니다. 연구원들은 공격자가 현재 존재하는 그 어떤 것보다 훨씬 큰 양자 하드웨어가 필요할 것이라고 말합니다.
Shor의 알고리즘은 해시가 아닌 서명을 공격하기 때문에 더 큰 우려를 제기합니다. 충분히 강력한 양자 컴퓨터는 비트코인(BTC)에서 사용되는 타원 곡선에 이미 노출된 공개키에서 개인키를 계산할 수 있습니다.
약 700만 비트코인, 총 공급량의 약 35%가 공개 키가 표시된 주소에 보관되어 있습니다. 필요한 하드웨어가 구축되면 이러한 보유고가 취약해질 수 있습니다.
Alphabet Inc. (NASDAQ: GOOGL)의 자회사인 Google의 Quantum AI는 2026년 비트코인의 곡선을 해독하는 데 필요한 물리적 큐비트의 추정치를 약 500,000개로 낮춘 연구를 공개했습니다. 현대의 양자 컴퓨터는 일반적으로 1,000개에서 1,500개의 큐비트 이상을 보유하지 않습니다.
연구자들은 오류 정정 기술의 발전에 기반하여 2029년부터 2035년 사이에 현실적인 위협이 발생할 것으로 보고 있습니다.
사토시는 2010년에 부분적인 SHA-256 충돌 가능성을 포함하여 해시 보안에 대해 여러 차례 논의했습니다. 그의 제안된 대응책은 동일하게 유지되었습니다. 개발자는 먼저 정직한 블록체인을 보호한 다음 손상된 함수를 교체해야 합니다.
이후 비트코인 업데이트는 네트워크에서 사용되는 해시 함수에 영향을 미치지 않았습니다. Segregated Witness는 2017년에 도입되었고, Taproot는 2021년에 도입되었습니다.
양자 저항은 2020년경 Grover의 알고리즘과 Shor의 알고리즘에 대한 인식이 높아지면서 개발자들 사이에서 큰 이슈로 부상하기 시작했습니다.
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Jai Hamid
Jai Hamid 은 지난 6 년간 암호화폐, 주식 시장, 기술, 글로벌 경제 및 시장에 영향을 미치는 지정학적 사건들을 취재해 왔습니다. 그녀는 AMB Crypto, Coin Edition, CryptoTale 등 블록체인 전문 매체에서 시장 분석, 주요 기업, 규제 및 거시경제 동향에 관해 활동했습니다. 런던 저널리즘 스쿨을 졸업했으며 아프리카 최고 TV 네트워크 중 하나에서 세 차례 암호화폐 시장 인사이트를 공유했습니다.
