Waspadalah terhadap Bitcoin: Komputer Kuantum yang Memecahkan Kriptografi Mungkin Lebih Dekat dari yang Diperkirakan, Kata Caltech

Singkatnya

• Peneliti Caltech mengatakan komputer kuantum mungkin hanya memerlukan 10.000–20.000 qubit untuk memecahkan kriptografi modern.
• Pekerjaan tersebut menguraikan pendekatan baru untuk koreksi kesalahan bagi komputer kuantum atom netral.
• Terobosan ini dapat mempercepat tenggat waktu bagi mesin yang mampu menjalankan algoritma Shor, yang mengancam kriptografi yang banyak digunakan secara luas.

Komputer kuantum yang mampu memecahkan kriptografi modern mungkin memerlukan jauh lebih sedikit qubit daripada yang sebelumnya dipercaya, menurut riset terbaru dari California Institute of Technology. Dalam studi yang diterbitkan pada Senin, Caltech bekerja sama dengan Oratomic, sebuah startup komputasi kuantum berbasis di Pasadena yang didirikan oleh peneliti Caltech, untuk mengembangkan sistem atom netral baru di mana atom-atom individual ditangkap dan dikendalikan dengan laser untuk bertindak sebagai qubit. Dengan demikian, komputer kuantum yang toleran kesalahan dapat menjalankan algoritma Shor, yang dapat menurunkan kunci privat dari kunci publik yang digunakan dalam kriptografi kurva eliptik Bitcoin, dengan sedikitnya 10.000 qubit atom yang dapat dikonfigurasi ulang. Oratomic co-founder dan CEO Dolev Bluvstein, seorang visiting associate dalam fisika di Caltech, mengatakan kemajuan dalam komputasi kuantum sedang mempercepat tenggat untuk mesin-mesin yang praktis serta meningkatkan tekanan untuk beralih ke kriptografi tahan kuantum. “Orang-orang sudah terbiasa dengan anggapan bahwa komputer kuantum selalu tinggal 10 tahun lagi,” kata Bluvstein kepada _Decrypt. _“Tapi ketika Anda melihat ke mana kita berada lebih dari sepuluh tahun yang lalu, perkiraan terbaik tentang apa yang diperlukan untuk algoritma Shor adalah satu miliar qubit, pada saat sistem terbaik yang kami miliki di lab kira-kira hanya lima qubit.”

 Sistem koreksi kesalahan yang paling umum saat ini sering kali membutuhkan sekitar 1.000 qubit fisik untuk menciptakan satu qubit logis yang andal, unit yang sudah diperbaiki kesalahannya dan digunakan untuk melakukan perhitungan. Kelebihan itu telah membantu mendorong perkiraan untuk sistem praktis yang toleran kesalahan ke kisaran jutaan qubit, sehingga memperlambat kemajuan menuju mesin yang mampu menjalankan algoritma yang bisa mengancam RSA dan kriptografi kurva eliptik yang digunakan oleh Bitcoin dan Ethereum. Bluvstein mencatat bahwa sistem lab saat ini sudah mendekati—dan dalam beberapa kasus melampaui—6.000 qubit fisik. Dengan kata lain, risiko kriptografi mungkin jauh lebih cepat daripada yang diperkirakan para ahli sebelumnya. “Anda benar-benar bisa melihat ukuran sistem dan kemampuan kendali meningkat seiring waktu ketika ukuran sistem yang dibutuhkan menurun,” katanya.

Pada September, peneliti Caltech mengungkap komputer kuantum atom netral yang beroperasi pada 6.100 qubit dengan akurasi 99,98% dan waktu koherensi 13 detik. Ini merupakan tonggak menuju mesin kuantum yang sudah terkoreksi kesalahannya, yang sekaligus memperbarui kekhawatiran tentang ancaman masa depan terhadap Bitcoin dari algoritma Shor. Ancaman tersebut telah mendorong pemerintah dan perusahaan teknologi untuk mulai beralih ke kriptografi pasca-kuantum, atau enkripsi yang dirancang untuk tahan terhadap serangan kuantum. Namun, para peneliti mengingatkan bahwa tantangan rekayasa besar masih tersisa, termasuk melakukan penskalaan sistem kuantum sambil mempertahankan tingkat kesalahan yang sangat rendah. “Sekadar memiliki 10.000 qubit fisik adalah sesuatu yang bisa terjadi dalam waktu satu tahun,” kata Bluvstein. “Tapi itu sebenarnya bukan patokan seperti yang orang pikirkan. Ini bukan seperti ketika Anda merancang sebuah komputer, Anda hanya memasang transistor di chip, mencuci tangan, dan selesai. Ini adalah tugas yang sangat tidak sepele, sangat rumit, untuk benar-benar pergi dan membangun salah satu dari ini.” Meski demikian, Bluvstein mengatakan komputer kuantum yang praktis bisa muncul sebelum akhir dekade ini. Berita ini hadir saat para peneliti Google melaporkan temuan baru pada Selasa yang menunjukkan bahwa komputer kuantum masa depan bisa memecahkan kriptografi kurva eliptik dengan sumber daya yang lebih sedikit daripada yang sebelumnya diperkirakan. Hal itu menambah urgensi pada seruan untuk beralih ke kriptografi pasca-kuantum sebelum mesin-mesin seperti itu menjadi layak. Meskipun industri kripto semakin mulai fokus pada risiko kuantum, Bluvstein mengatakan bahwa risikonya meluas jauh melampaui jaringan blockchain dan memerlukan perubahan di banyak bagian dunia digital modern. “Saya pikir seluruh infrastruktur digital dunia. Ini bukan hanya blockchain. Ini adalah perangkat internet of things, komunikasi internet, router, satelit,” katanya. “Ini mencakup seluruh infrastruktur digital global, dan ini sangat rumit.”