Microsoft et Atom Computing réalisent une percée dans l'informatique quantique qui pourrait transformer l'exploitation minière de la blockchain

Les scientifiques et ingénieurs des deux sociétés ont développé un système informatique quantique composé de 24 qubits logiques intriqués produits par seulement 80 qubits physiques.

Microsoft and a California-based technology firm called Atom Computing recently announced a breakthrough in quantum computing that could lead to a proof-of-work transformation in the world of blockchain mining.

Microsoft et une société technologique basée en Californie appelée Atom Computing ont récemment annoncé une percée dans l'informatique quantique qui pourrait conduire à une transformation de la preuve de travail dans le monde de l'exploitation minière de la blockchain.

Scientists and engineers from the two companies developed a quantum computing system consisting of 24 entangled logical qubits produced by only 80 physical qubits — setting a new record for the highest number of entangled logical qubits achieved using error correction techniques.

Les scientifiques et ingénieurs des deux sociétés ont développé un système informatique quantique composé de 24 qubits logiques intriqués produits par seulement 80 qubits physiques, établissant ainsi un nouveau record pour le plus grand nombre de qubits logiques intriqués obtenus à l'aide de techniques de correction d'erreurs.

The significance of this scientific breakthrough lies in the teams’ achieved efficiency. Previous estimations have indicated that it could take thousands of physical qubits working in tandem to produce a single logical qubit.

L'importance de cette avancée scientifique réside dans l'efficacité obtenue par les équipes. Des estimations précédentes ont indiqué qu’il faudrait des milliers de qubits physiques travaillant en tandem pour produire un seul qubit logique.

By entangling 24 logical qubits built with a mere 80 qubits total, the frame of reference for both how large these systems can feasibly be scaled, and how soon companies like Microsoft and Atom Computing will be able to scale them, has shifted significantly.

En intriquant 24 qubits logiques construits avec un total de seulement 80 qubits, le cadre de référence quant à la taille réalisable de ces systèmes et à la date à laquelle des entreprises comme Microsoft et Atom Computing seront capables de les faire évoluer a considérablement changé.

Proof-of-Work

Preuve de travail

Analysts have long warned that quantum computers could one day be capable of providing an advantage or quantum speedup when it comes to breaking certain classical data security measures.

Les analystes préviennent depuis longtemps que les ordinateurs quantiques pourraient un jour être capables de fournir un avantage ou une accélération quantique lorsqu’il s’agira de briser certaines mesures classiques de sécurité des données.

One such measure, SHA-256 encryption, serves as the puzzle that miners on certain blockchain networks, such as the Bitcoin blockchain, must solve in order to demonstrate proof-of-work (PoW).

L'une de ces mesures, le cryptage SHA-256, constitue le casse-tête que les mineurs de certains réseaux blockchain, tels que la blockchain Bitcoin, doivent résoudre afin de démontrer une preuve de travail (PoW).

State-of-the-art blockchain miners, such as the models used by the world’s largest Bitcoin mining facilities, compete to find a hash for a block's header. To solve the puzzle, they essentially have to guess the hash that meets a target defined by the network’s difficulty.

Les mineurs de blockchain de pointe, tels que les modèles utilisés par les plus grandes installations minières de Bitcoin au monde, rivalisent pour trouver un hachage pour l'en-tête d'un bloc. Pour résoudre l'énigme, ils doivent essentiellement deviner le hachage qui répond à une cible définie par la difficulté du réseau.

Complicating matters, this difficulty adjusts every 2,016 blocks to ensure that new blocks are added to the blockchain roughly every 10 minutes. The result is that it’s become increasingly difficult for classical miners to solve the puzzle.

Pour compliquer les choses, cette difficulté s'ajuste tous les 2 016 blocs pour garantir que de nouveaux blocs sont ajoutés à la blockchain environ toutes les 10 minutes. Le résultat est qu’il devient de plus en plus difficile pour les mineurs classiques de résoudre l’énigme.

Grover’s Algorithm

L'algorithme de Grover

A theoretical data-mining technique called “Grover’s Algorithm” could be the final nail in classical blockchain mining’s coffin.

Une technique théorique d'exploration de données appelée « algorithme de Grover » pourrait être le dernier clou du cercueil de l'exploitation minière classique de la blockchain.

Grover’s Algorithm, which offers quadratic speedup over classical brute-force searches, has been proven in small-scale experiments. However, its application to large-scale problems, such as cracking SHA-256, remains theoretical because the quantum hardware needed to run it at scale hasn't been developed yet.

L'algorithme de Grover, qui offre une accélération quadratique par rapport aux recherches classiques par force brute, a fait ses preuves dans des expériences à petite échelle. Cependant, son application à des problèmes à grande échelle, tels que le piratage de SHA-256, reste théorique car le matériel quantique nécessaire à son exécution à grande échelle n'a pas encore été développé.

Specifically, as it relates to SHA-256, Grover’s Algorithm would need a quantum computer with hundreds or thousands of error-corrected, logical qubits to function well enough to crack classical encryption algorithms.

Plus précisément, en ce qui concerne SHA-256, l'algorithme de Grover aurait besoin d'un ordinateur quantique avec des centaines ou des milliers de qubits logiques corrigés des erreurs pour fonctionner suffisamment bien pour déchiffrer les algorithmes de chiffrement classiques.

Quantum Speedup

Accélération quantique

While a cursory mathematical extrapolation shows that Grover’s algorithm could reduce the complexity of SHA-256 to approximately half the classical effort, the counterintuitive advantage provided by quantum mechanics — in the form of superposition and interference — adds even greater potential for speedup. Eventually, a cost-benefit analysis could favor investment in quantum systems over classical mining rigs.

Alors qu'une extrapolation mathématique rapide montre que l'algorithme de Grover pourrait réduire la complexité de SHA-256 à environ la moitié de l'effort classique, l'avantage contre-intuitif fourni par la mécanique quantique – sous forme de superposition et d'interférence – ajoute un potentiel d'accélération encore plus grand. À terme, une analyse coûts-avantages pourrait favoriser l’investissement dans les systèmes quantiques par rapport aux plates-formes minières classiques.

Based on the aforementioned mathematical extrapolation, at around 3,000 logical qubits, quantum mining rigs built on architectures such as the system recently debuted by Microsoft and Atom computing could feasibly overpower the classical mining pool to win blocks at scale.

Sur la base de l'extrapolation mathématique susmentionnée, à environ 3 000 qubits logiques, les plates-formes minières quantiques construites sur des architectures telles que le système récemment lancé par Microsoft et Atom Computing pourraient vraisemblablement vaincre le pool minier classique pour gagner des blocs à grande échelle.

Despite the recent advances, it remains unclear when such rigs will be feasible. Analysts have generally indicated a timeframe between 10 and 50 years for error-corrected quantum computing beyond its current limitations. But these predictions are far from scientific, and there’s no current consensus among physicists as to when the next milestones will be reached.

Malgré les progrès récents, on ne sait toujours pas quand de telles plates-formes seront réalisables. Les analystes ont généralement indiqué un délai compris entre 10 et 50 ans pour l’informatique quantique avec correction des erreurs, au-delà de ses limites actuelles. Mais ces prédictions sont loin d’être scientifiques, et il n’existe actuellement aucun consensus parmi les physiciens quant à la date à laquelle les prochaines étapes seront franchies.

However, the recently published research from Microsoft and Atom Computing could serve to move the needle significantly toward the present.

Cependant, les recherches récemment publiées par Microsoft et Atom Computing pourraient servir à faire avancer les choses de manière significative vers le présent.

Per Atom Computing’s website, for example, the two firms intend to bring a 1,000-qubit quantum computer to market in 2025.

Selon le site Web d'Atom Computing, par exemple, les deux sociétés ont l'intention de commercialiser un ordinateur quantique de 1 000 qubits en 2025.