La dernière avancée quantique d’IBM a rapproché le monde de la cryptographie un peu plus de son scénario cauchemardesque : un ordinateur capable de briser le cryptage de Bitcoin.
Dans un rapport publié plus tôt ce mois-ci, des chercheurs d’IBM ont rapporté avoir créé un état quantique intriqué de 120 qubits, le plus important et le plus stable de ce type à ce jour.
L’expérience, décrite dans un article intitulé « Big Cats : Entanglement in 120 Qubits and Beyond », démontre une véritable intrication multipartite sur tous les qubits – une étape clé vers des ordinateurs quantiques tolérants aux pannes qui pourraient un jour exécuter des algorithmes suffisamment puissants pour déchiffrer la cryptographie moderne.
« Nous cherchons à créer un vaste état de ressources intriquées sur un ordinateur quantique en utilisant un circuit dont le bruit est supprimé », ont écrit les chercheurs. « Nous utilisons des techniques issues de la théorie des graphes, des groupes stabilisateurs et du non-calcul des circuits pour atteindre cet objectif. »
Le rapport arrive dans un contexte d’avancées rapides et de concurrence croissante entre les grandes entreprises technologiques pour développer des ordinateurs quantiques pratiques. La percée d’IBM surpasse Google Quantum AI, dont la puce Willow de 105 qubits a exécuté la semaine dernière un algorithme physique plus rapide que n’importe quel ordinateur classique pourrait simuler.
Construire un plus gros chat
Dans cette étude, l’équipe d’IBM a utilisé une classe d’états quantiques connus sous le nom de Greenberger-Horne-Zeilinger, souvent appelés « états félins » d’après la célèbre expérience de pensée de Schrödinger.
Un état GHZ est un système dans lequel chaque qubit existe dans une superposition où tous sont nuls et tous un à la fois. Si un qubit change, ils changent tous – ce qui est impossible en physique classique.
« Outre leur utilité pratique, les états GHZ ont toujours été utilisés comme référence dans diverses plates-formes quantiques telles que les ions, les supraconducteurs, les atomes neutres et les photons », ont-ils écrit. « Cela vient du fait que ces états sont extrêmement sensibles aux imperfections de l’expérience. En effet, ils peuvent être utilisés pour réaliser une détection quantique à la limite de Heisenberg », ont-ils déclaré, faisant référence à la limite ultime de la précision avec laquelle quelque chose peut être mesuré en physique quantique.
Pour atteindre 120 qubits, les chercheurs d’IBM ont utilisé des circuits supraconducteurs et un compilateur adaptatif qui mappaient les opérations sur les régions les moins bruyantes de la puce.
Ils ont également utilisé un processus appelé décalcul temporaire, démêlant momentanément les qubits qui avaient terminé leur rôle, leur permettant ainsi de se reposer dans un état stable avant d’être reconnectés ultérieurement.
En quoi est-ce réellement « quantique » ?
La qualité du résultat a été mesurée à l’aide de la fidélité, une mesure de la mesure dans laquelle l’état produit se rapproche de l’état mathématique idéal.
Une fidélité de 1,0 signifierait un contrôle parfait ; 0,5 est le seuil qui confirme l’intrication quantique totale. L’état GHZ de 120 qubits d’IBM a obtenu un score de 0,56, suffisamment pour prouver que chaque qubit faisait toujours partie d’un système unique et cohérent.
Vérifier directement de tels résultats est informatiquement impossible : tester toutes les configurations de 120 qubits prendrait plus de temps que l’âge de l’univers.
Au lieu de cela, IBM s’est appuyé sur deux raccourcis statistiques : les tests d’oscillation de parité, qui suivent les modèles d’interférence collective, et l’estimation directe de la fidélité, qui échantillonne de manière aléatoire un sous-ensemble des propriétés mesurables de l’État appelées stabilisateurs.
Chaque stabilisateur agit comme un diagnostic, confirmant si les paires de qubits restent synchronisées.
Pourquoi c’est important pour Bitcoin
Bien qu’elle soit encore loin de constituer une véritable menace cryptographique, la percée d’IBM rapproche encore les expériences de la mise en danger des 6,6 millions de BTC, d’une valeur d’environ 767,28 milliards de dollars, dont le groupe de recherche en informatique quantique Project 11 a averti qu’ils étaient vulnérables à une attaque quantique.
Ces pièces à risque incluent celles appartenant au créateur de Bitcoin, Satoshi Nakamoto.
« C’est l’une des plus grandes controverses de Bitcoin : que faire des pièces de Satoshi. Vous ne pouvez pas les déplacer, et Satoshi est probablement parti », a déclaré Alex Pruden, fondateur du Projet 11. « Alors, qu’arrive-t-il à ce Bitcoin ? C’est une partie importante de l’offre. Le brûlez-vous, le redistribuez-vous ou laissez-vous un ordinateur quantique l’obtenir ? Ce sont les seules options. »
Une fois qu’une adresse Bitcoin expose sa clé publique, un ordinateur quantique suffisamment puissant pourrait, en théorie, la reconstruire et saisir les fonds avant confirmation. Bien que le système 120 qubits d’IBM ne dispose pas lui-même de cette capacité, il démontre des progrès vers cette échelle.
Alors qu’IBM vise des systèmes tolérants aux pannes d’ici 2030 – et que Google et Quantinuum poursuivent des objectifs similaires – le calendrier d’une menace quantique contre les actifs numériques devient de plus en plus réel.
