谷歌量子误差降低约40倍：比特币加密安全再成焦点
导语：谷歌报告称，其Willow处理器在量子纠错实验中实现约40倍的误差降低，推进了可能长期影响比特币加密安全的研究。该实验于2026年10月15日公布，研究已发表于《Science》。谷歌表示，研究人员使用名为“魔态培育”（magic state cultivation）的技术，在其测试方法下制备出逻辑保真度达99.99%的量子态。该结果针对的是制约可靠量子计算机发展的技术难题，但谷歌提醒，该方法仍需在更大规模上验证。
实验如何实现
魔态是高级量子计算所需的特殊量子资源，普通量子纠错方法无法单独完成相关计算。可靠地制备魔态一直是量子计算中最昂贵的环节之一，有估计认为其可能消耗量子计算机高达95%的算力。
谷歌的方法从易错量子态开始，进行反复检查；失败尝试被丢弃，成功状态则保留下来，从而显著降低错误率。在Willow处理器上，该培育过程相较未使用方法的状态将误差降低约40倍，并为重要量子操作所用的T态创下99.99%逻辑保真度纪录。
研究科学家Emma Rosenfeld和Craig Gidney称，这是首次在真实量子硬件上实验演示高效制备这些资源的方法。团队基于Gidney、Noah Shutty和Cody Jones在2024年完成的理论工作。谷歌还演示了纯化态可在颜色码与表面码之间转移，即将一个态从距离-3颜色码移入距离-5表面码。
对比特币安全意味着什么
比特币使用公钥密码学来授权交易，并验证资金是否由合法所有者支出。私钥保持秘密，公钥可用于验证数字签名。理论上，足够强大的量子计算机运行Shor算法，可从暴露的公钥计算出私钥，从而威胁现有椭圆曲线签名系统保护的资金。
2026年3月，谷歌研究人员估计，在特定硬件假设下，未来机器可用少于50万个物理量子比特破解256位椭圆曲线密码学。该估算较此前的资源计算减少约20倍。不过，这项工作仍需数百万次量子操作和可靠纠错；而Willow处理器仅包含105个物理量子比特，远低于谷歌比特币安全研究描述的资源水平。谷歌最新成果涉及制备和验证量子态，并非提取加密货币私钥。公司未公布其培育方法何时能扩展到实际密码攻击所需规模。
Glassnode：约604万枚BTC存在公钥暴露
比特币面临的潜在威胁部分取决于攻击目标是否拥有公开可见的密码学密钥。区块链分析公司Glassnode在5月估计，约604万枚BTC，相当于当时已开采供应量的30.2%，在未花费交易输出中处于公钥暴露状态。
Glassnode将暴露持仓分为两类：约192万枚BTC被归类为“结构性暴露”，因其地址格式按设计会揭示公钥；另有约412万枚BTC被视为“操作性暴露”，源于地址复用和部分花费等做法。这些数字衡量的是Glassnode方法论下的暴露情况，而非量子计算机当前能够窃取的币。
Quantus在6月的一项独立研究估计，约230万枚BTC可能难以或无法通过普通钱包流程迁移，凸显休眠钱包和早期比特币持仓相关风险。这些数字仍属估算，因为公共区块链数据无法确定非活跃钱包所有者是已失去访问权，还是选择不花费这些币。
Coinbase提出抗量子步骤
10月13日，Coinbase发布针对比特币长期安全的建议，包括处理已暴露币、新钱包格式，以及替换现有密码学签名的实际挑战。该交易所认为，保护比特币不只是选择一种抗量子算法；成功过渡还需考虑交易费用、有限的区块空间、钱包兼容性、托管系统和独立节点验证。
Coinbase描述了对未来安全升级前无法移动的币可能采取的方法，包括限制从脆弱地址支出，以及为合法所有者提供恢复机制。该交易所并未将这些可能性作为已达成共识的比特币政策。对于活跃钱包，Coinbase支持通过分阶段过渡让用户采用抗量子选项。
一些比特币开发者已通过比特币改进提案提出变更，包括BIP-360，该提案引入一种拟议输出类型，旨在特定情况下减少公钥暴露。研究人员警告，迁移大量比特币交易可能需要数年，具体取决于所选签名系统、网络容量和转移资金的用户数量。另一项6月研究推测，在假设条件下，2026年开始的迁移可能在2029年至2031年间完成。
比特币尚未批准全网络切换到后量子签名的截止日期。谷歌最新研究为量子硬件发展提供了新的实验结果，而Coinbase的10月建议仍待比特币开发者、研究人员、托管机构及其他网络参与者讨论。