Des chercheurs chinois ont créé un ordinateur quantique dix milliards de fois plus rapide que le prototype de Google. Nous expliquons pourquoi cela est important et ce que cela signifie pour la sphère cryptographique.
Que sont les ordinateurs quantiques?
Un ordinateur quantique est une machine à calculer super puissante qui peut traiter des informations environ 100 billions de fois plus rapidement qu’un ordinateur traditionnel. Ce type de puissance est pratique lors du traitement de grandes quantités de données, de la modélisation de circuits et de bien d’autres possibilités qui ne seront découvertes qu’avec le temps.
Cependant, cette technologie a un côté sombre. Les chercheurs pensent que les ordinateurs quantiques peuvent complètement démanteler la sécurité informatique telle que nous la connaissons. Avec une telle puissance de traitement de données, aucun code ne prendra plus d’un moment à analyser. Cela signifie que les ordinateurs quantiques peuvent lire des téraoctets de données en seulement une seconde et ainsi casser le code cryptographique.
Par exemple, les transactions bancaires et les messages sont cryptés à l’aide de l’algorithme RSA. Pour briser RSA, un ordinateur normal prendrait des centaines, voire des milliers d’années. Un ordinateur quantique peut casser la cryptographie RSA en quelques minutes.
Expliquant les progrès de la recherche sur les ordinateurs quantiques, Mark Mattingley-Scott, ambassadeur IBM Q Europe, a déclaré:
«Nous sommes maintenant au stade où nous avons des ordinateurs quantiques et nous pouvons les utiliser. Nous sommes en mesure de les programmer. Nous recherchons un moyen de le rendre plus industrialisable et stable, ainsi que des technologies robustes. Nous apprenons à écrire des algorithmes pour eux. Nous travaillons sur différents types d’informatique quantique. »
Mattingley-Scott est sûr que l’humanité est prête pour de telles machines. Il pense également que nous sommes prêts pour les conséquences.
Comment fonctionnent les ordinateurs quantiques
Un ordinateur quantique, contrairement à un ordinateur traditionnel, ne fonctionne pas avec des bits ou des morsures (une unité d’information dans un double système de calcul) mais avec des bits quantiques, ou qubits. Cette technologie accélère le traitement informatique des centaines de fois.
Le matériel est également plus complexe que celui de ses prédécesseurs. Il y a plus de pièces qu’un ordinateur traditionnel et il doit être constamment surfondu.
Quels ordinateurs quantiques sont sur le marché?
Les prototypes d’ordinateurs quantiques sont apparus à la fin du 20e siècle. À l’automne 2019, Google a présenté son développement le plus récent et a démontré les énormes possibilités du calcul quantique.
Une expérience de la NASA a montré que la machine avait besoin de trois minutes et 20 secondes pour faire les mêmes calculs qui prendraient 10 000 ans au supercalculateur traditionnel le plus puissant de l’époque.
Un aperçu de l’ordinateur quantique de Google.
Pour des raisons inconnues, la NASA a supprimé son rapport, mais les journalistes du Financial Times ont pu en conserver une copie.
Début décembre 2020, un nouvel ordinateur quantique encore plus puissant est apparu. Il a été créé par un groupe de scientifiques chinois sous la direction du physicien bien connu Jianwei Pan.
Les résultats de leurs expériences dans la revue Science ont montré que la productivité du nouvel ordinateur était supérieure d’un facteur dix milliards à celle de l’ordinateur de Google, et celle des supercalculateurs traditionnels d’un facteur 100 billions.
Les chercheurs n’ont pas dit combien pourrait coûter un ordinateur quantique de ce calibre.
Ordinateurs quantiques au service du gouvernement
Les chercheurs du nouvel ordinateur quantique pensent que la création de la machine se rapproche de la «suprématie quantique». Un ordinateur hautement productif capable de résoudre rapidement des tâches très difficiles pourrait donner au pays un avantage dans une variété de domaines, de la chimie à l’intelligence artificielle (IA) en passant par l’analyse des mégadonnées.
La suprématie quantique signifie qu’un ordinateur peut effectuer des calculs qui sont essentiellement impossibles pour un ordinateur traditionnel dans un délai raisonnable.
Dans la vidéo ci-dessous, Pan assimile la réalisation de la «communication quantique» rendue possible par ses recherches au développement de la civilisation humaine.
Le chercheur a expliqué qu’il y a 100000 ans, l’Homo sapiens est devenu victorieux dans la lutte de l’évolution contre les Néandertaliens en raison de leur capacité à communiquer et à partager des informations.
Au 21e siècle, les gens continuent de développer la communication, mais maintenant ils le font au niveau quantique. Pan est convaincu que le travail dans ce domaine sera la base de l’évolution future de l’humanité.
Comment les ordinateurs quantiques sont devenus l’ennemi des mineur n ° 1
La possession d’une machine à calculer supérieure pourrait donner à une personne ou à un groupe un avantage ou même le contrôle d’un réseau, mettant ainsi l’industrie minière cryptographique en danger.
L’exploitation minière nécessite des équipements de haute puissance. Les mineurs d’actifs cryptographiques utilisent la puissance de calcul de leurs propres ordinateurs pour résoudre des problèmes mathématiques. Certains utilisent des ordinateurs conventionnels, tandis que d’autres achètent des équipements spéciaux pour l’extraction de crypto-monnaies appelés circuits intégrés spécifiques à l’application (ASIC).
Celui qui résout le problème mathématique en premier obtient la récompense de bloc, et plus l’ordinateur est puissant, plus il a de chances de résoudre le problème et d’obtenir la récompense payée en bitcoin (BTC). Parfois, les mineurs unissent leurs forces et résolvent les problèmes ensemble. Le seul inconvénient – le profit doit être réparti entre les membres du pool.
Mais les mineurs sont dispersés à travers le monde, et c’est ainsi que la décentralisation de la cryptographie est réalisée.
Distribution des récompenses de bloc par les mineurs pour les quatre jours précédents le 10 décembre 2020.
Le diagramme circulaire montre clairement que l’activité des mineurs de bitcoins est répartie entre les particuliers et les grands pools. Ils se disputent tous le droit de réclamer leur prix, c’est pourquoi il n’y a pas un seul «leader».
Le volume collectif de puissance de calcul que les mineurs utilisent sur le réseau Bitcoin s’appelle le hashrate. Grâce à la rivalité qu’apporte la concurrence, les règles du jeu sont fondamentalement équitables. Tout le monde travaille essentiellement avec le même équipement, au moins proportionnellement.
Mais les ordinateurs quantiques sont à un niveau de puissance de calcul complètement différent. Ils peuvent perturber l’équilibre. Un ordinateur quantique entre de bonnes mains pourrait prendre 51% du hachage de Bitcoin, connu sous le nom d’attaque de 51%. Cela donnerait essentiellement au propriétaire de l’ordinateur quantique un contrôle total sur le marché de la crypto-monnaie.
Une telle prise de courant détruirait la capacité du réseau à fonctionner correctement et bloquerait les confirmations de transaction. De plus, une attaque à 51% entraîne la menace d’une «double dépense». Une double dépense peut annuler des transactions déjà confirmées.
Réaliser une attaque comme celle-là en utilisant des ordinateurs normaux et des ASIC exigerait une quantité colossale de ressources, à la fois monétaires et électriques. Un ordinateur quantique connecté à un réseau de crypto-monnaie pourrait mener à bien ce type d’attaque rapidement et à moindre coût.
Pourquoi la technologie informatique quantique est une menace pour la crypto-monnaie
Saisir la majorité du hashrate de Bitcoin, ou le hashrate d’autres crypto-monnaies, qui utilise la cryptographie, pourrait signifier la ruine d’un projet de crypto. Seul un utilisateur ou un groupe d’utilisateurs disposant d’une puissance de calcul comparable serait en mesure de résister à une telle attaque.
Dans la pratique, ce type de système a peu de chances de devenir une réalité. Le problème est que l’achat d’un ordinateur quantique aujourd’hui pour devenir un crypto-criminel est fondamentalement irréalisable. Dans le même temps, une attaque contre le réseau Bitcoin avec un équipement quantique pourrait être fatale.
Selon les analystes de Deloitte, un ordinateur quantique pourrait être utilisé pour voler de la crypto-monnaie, grâce à l’utilisation de la puissance de calcul massive pour obtenir des mots de passe ou des codes. Pour être plus précis, les enquêteurs sont arrivés à la conclusion que le niveau de menace dépendrait du type de pièce. Ils pensent qu’au moins 25% des bitcoins sont à haut risque.
Le PDG de la société britannique de cryptographie Post Quantum, Anderson Cheng, pour sa part, a noté dans une interview avec Decrypt que la communauté cryptographique devrait essayer de développer des outils pour lutter contre le cambriolage quantique. Sinon, à son avis, le pouvoir destructeur de ces machines pourrait anéantir le bitcoin.
