量子ブレイクスルー、RSA暗号解読に必要な量子ビットを10分の1に削減

研究者らは、広く使われているRSA暗号アルゴリズムを破るために必要な量子コンピューティングの電力を10倍に削減し、約10万量子ビットとした。この進展は過去の研究を基盤とし、現在のセキュリティシステムの脆弱性が増大していることを強調する。ただし、そのような機械を構築する上で重大なエンジニアリング上の課題が残る。

1990年代以来、安全なオンラインバンキングと通信の基盤であるRSAアルゴリズムは、大きな数を素因数分解する難しさに依存している。量子コンピュータは長年この手法に対する理論的な脅威だったが、実用化には膨大なリソースが必要だったため、実現は遠いものと思われていた。  近年、進展が加速した。2019年、Google Quantum AIのCraig Gidneyは量子ビットの閾値を1億7000万から2000万に引き下げた。2025年までにGidneyはさらに100万未満に削減した。今、オーストラリアのIceberg QuantumのPaul Websterらにより、アルゴリズムの改良とqLDPCコードと呼ばれる量子ビット配置により、約10万量子ビットにまで減少させた。このコードは量子ビットを長距離で接続可能にし、情報密度を向上させる。  IBMやGoogleが開発する超伝導量子ビットの場合、チームは9万8000量子ビットで一般的なRSA暗号を約1か月で解読可能と推定する。1日で達成するには47万1000量子ビットが必要だ。複数の企業が今後10年以内に数十万量子ビットを目標としているが、エラー率と速度が基盤技術よりも重要だ。  専門家は実現可能性に慎重だ。「これらの厳しい要件はハードウェアをより難しくし、ハードウェア作成がすでに最も難しい部分だ」とGidneyは指摘した。テキサス大学オースティン校のScott Aaronsonは遠距離量子ビット接続のエンジニアリングに懸念を示した。IBMはqLDPCコードをシステムの「基盤」と見なすが、このスキームの詳細は明かさなかった。  冷原子やイオンを使う代替手法は長距離接続が容易だが速度が遅く、RSA解読には数百万量子ビットが必要になる可能性がある。Iceberg QuantumのLawrence Cohenは警戒を促す:「タイムラインで保守的になるべきではないと思う...早く起こりうる側で間違える方がずっとずっと良い。」  暗号以外に、この手法は量子材料や化学のシミュレーションを強化できる。結果はarXiv DOI: 10.48550/arXiv.2602.11457に掲載。

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