谷歌表示，其Willow量子芯片在制备量子计算所用的特殊态时，将错误率降低了约40倍，从而攻克了打造足以破解比特币钱包的强大量子计算机过程中一个成本高昂的环节。
本周发表于《Science》的这一成果，涉及比特币量子争论中很少被提及的一点——相关讨论通常聚焦于攻击者需要多大的机器，却低估了机器中有多大比例会被用于“准备计算”。
比特币钱包使用私钥授权支付，并用配对的公钥让网络验证这些授权。通常情况下，花费比特币会暴露公钥，而某些支付类型从一开始就会公开公钥。
从其反推私钥按理需要不切实际的计算量，这使得逆向破解加密钱包实际上不可能。
然而，理论上，一台足够大、运行肖尔算法的量子计算机可以完成这项运算。任何恢复出私钥的人都能以所有者身份签署交易，而网络会将其视为真实交易并接受。数学家彼得·肖尔于1994年首次发表该方法，但尚无人成功演示。
把恢复短语锁在实体抽屉里对此毫无保护作用，因为攻击者利用的是已经存在于区块链上的信息。
一些较晚出现的支付格式会将公钥隐藏在哈希（一种数字指纹）之后，直到所有者花费时才暴露。针对此前隐藏公钥的攻击者必须等待其暴露，并且可能需要足够快地恢复私钥，才能干扰这笔支付。
这也是丢失的比特币构成棘手问题的原因。比特币可以引入更强的花费保护机制，但仍需要有人持有现有密钥，才能将旧资产迁移到新机制中。如果这些密钥已丢失，所有者就无法完成迁移。而已暴露的公钥仍可供未来的攻击者利用。
一些比特币最古老的持仓自被挖出以来，其公钥就一直处于暴露状态。
随着量子争论升温，旧币也出现了移动。10月7日，100.02枚自2010年7月以来未动过的BTC在沉寂超过16年后发生转移，价值约850万美元。8月，六个自2011年至2014年间不活跃的钱包转移了另外553.59枚BTC，当时价值约4000万美元。
这些转移并不能单独证明持有者是在回应量子担忧，因为转移比特币也可能意味着更换钱包、重组持仓或准备出售。
量子计算机以称为量子比特的单位存储信息，而量子比特极其脆弱。热量、振动和杂散信号都会干扰它们并引入错误，增加更多量子比特也会带来更多出错机会。
工程师通过将许多物理量子比特组织成可检测并纠正错误的组来应对这一问题。每个组都像一个更可靠的单元，称为逻辑量子比特。
随后，这些单元在执行某些操作时需要相当于数字燃料的东西，即研究人员称为“魔法态”的特殊制备量子态。每个魔法态在使用时都会被消耗，因此计算机必须在整个计算过程中持续生产它们。
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不妨想象一家餐厅厨房：每道菜都需要一批不可重复使用的新鲜酱汁，一些员工必须不断制作酱汁，而另一些人负责烹饪。在量子计算机中，专门用于生产魔法态的硬件，就无法再分配给其他工作。
谷歌的方法名为“培育法”，从粗略版本的态开始，检查其错误并丢弃有缺陷的尝试。目标是使用比旧方法更少的硬件来生产干净的态。
该公司报告了约99.99%的保真度，这是衡量最终态与研究人员目标态接近程度的指标。
该数字仅适用于通过检查的态。Willow在制备和测量过程中经过检查后，保留了约8%的尝试。每100次尝试中，约8次成功通过。
下一步包括在更大规模上运行该过程，并在这些态输入更长计算时保持其可用性。研究人员表示，还需要在实时操作以及将态转移到更强纠错配置方面开展更多工作。
今年3月，谷歌估计，在一组特定硬件假设下，未来一台拥有不到50万个物理量子比特的超导量子计算机，可能破解比特币和以太坊所使用的钱包密码学。
9月，CoinDesk报道称，研究人员削减了该攻击中一项核心计算的工作量。但这项工作只覆盖一个组成部分，未涉及完整攻击及其运行所需的实际硬件成本。
这些研究减少了攻击者必须完成的数学运算量。而“培育法”解决的是机器在进行这些运算时如何以更低成本供给“燃料”的问题。
这些收益不能简单相乘。谷歌3月的估计已经假设了高效的魔法态生产。该实验测试的是上述工程方法的一部分，而不是让攻击比特币的估计成本再降低40倍。
3月的论文还展示了攻击会消耗多少“燃料”。对于一次建模攻击——在公钥可用后持续约九分钟——谷歌估计，机器每秒需要约50万个足够可靠的魔法态。
