Default
Door Remote - 01 Apr 2026
In het kort
Caltech-onderzoekers zeggen dat kwantumcomputers misschien slechts 10.000 tot 20.000 qubits nodig hebben om moderne cryptografie te kraken.
Het werk schetst een nieuwe foutcorrectiebenadering voor kwantumcomputers met neutrale atomen.
De vooruitgang zou de tijdlijnen kunnen versnellen voor machines die het algoritme van Shor kunnen uitvoeren, wat een bedreiging vormt voor de veelgebruikte cryptografie.
Kwantumcomputers die de moderne cryptografie kunnen doorbreken, hebben mogelijk veel minder qubits nodig dan eerder werd aangenomen, blijkt uit nieuw onderzoek van het California Institute of Technology.
In de maandag gepubliceerde studie werkte Caltech samen met het in Pasadena gevestigde Oratomic, een quantum computing-startup opgericht door Caltech-onderzoekers, om een nieuw neutraal-atoomsysteem te ontwikkelen waarin individuele atomen worden opgesloten en bestuurd met lasers om als qubits te fungeren. Door dit te doen zou een fouttolerante kwantumcomputer het algoritme van Shor kunnen uitvoeren, dat privésleutels zou kunnen afleiden uit de publieke sleutels die worden gebruikt in de elliptische curve-cryptografie van Bitcoin, met slechts 10.000 herconfigureerbare atomaire qubits.
Mede-oprichter en CEO van Oratomic Dolev Bluvstein, een bezoekende medewerker natuurkunde bij Caltech, zei dat de vooruitgang in quantum computing de tijdlijn voor praktische machines versnelt en de druk vergroot om te migreren naar kwantumbestendige cryptografie.
“Mensen zijn eraan gewend dat kwantumcomputers altijd tien jaar verwijderd zijn”, vertelde Bluvstein aan Decrypt. “Maar als je kijkt naar waar we iets meer dan tien jaar geleden stonden, waren de beste schattingen van wat er nodig zou zijn voor het algoritme van Shor één miljard qubits tegelijk, terwijl de beste systemen die we in het laboratorium hadden ongeveer vijf qubits waren.”
De meest voorkomende foutcorrectiesystemen van vandaag hebben vaak ongeveer 1.000 fysieke qubits nodig om één betrouwbare, logische qubit te creëren, de foutgecorrigeerde eenheid die wordt gebruikt om berekeningen uit te voeren. Die overhead heeft ertoe bijgedragen dat schattingen voor praktische fouttolerante systemen in het bereik van een miljoen qubit zijn gekomen, waardoor de vooruitgang in de richting van machines die in staat zijn algoritmen uit te voeren die een bedreiging kunnen vormen voor RSA en elliptische curve-cryptografie die door Bitcoin en Ethereum wordt gebruikt, wordt vertraagd.
Bluvstein merkte op dat de huidige laboratoriumsystemen de 6.000 fysieke qubits al naderen – en in sommige gevallen zelfs overschrijden. Met andere woorden: het cryptografierisico kan veel eerder optreden dan experts eerder hadden verwacht.
“Je kunt echt zien dat de systeemgrootte en beheersbaarheid in de loop van de tijd toenemen naarmate de vereiste systeemgrootte kleiner wordt”, zegt hij.
In september onthulden Caltech-onderzoekers een kwantumcomputer met neutrale atomen die 6.100 qubits aanstuurt met een nauwkeurigheid van 99,98% en coherentietijden van 13 seconden. Het was een mijlpaal in de richting van foutgecorrigeerde kwantummachines die ook de zorgen over toekomstige bedreigingen voor Bitcoin door het algoritme van Shor hernieuwden.
De dreiging heeft regeringen en technologiebedrijven ertoe aangezet om te migreren naar post-kwantumcryptografie, oftewel encryptie die is ontworpen om kwantumaanvallen te weerstaan. Onderzoekers waarschuwen echter dat er nog steeds grote technische uitdagingen bestaan, waaronder het schalen van kwantumsystemen met behoud van extreem lage foutenpercentages.
“Alleen al het hebben van 10.000 fysieke qubits is iets dat binnen een jaar kan gebeuren”, zegt Bluvstein. "Maar dat is echt niet de doelpaal die mensen denken dat het is. Het is niet zo dat wanneer je een computer ontwerpt, je gewoon de transistors op de chip plaatst, je handen wast en zegt dat je klaar bent. Het is een zeer niet-triviale, extreem gecompliceerde taak om daadwerkelijk een van deze te gaan bouwen."
Desondanks zei Bluvstein dat er vóór het einde van dit decennium een praktische kwantumcomputer zou kunnen ontstaan.
Het nieuws komt terwijl Google-onderzoekers dinsdag nieuwe bevindingen rapporteerden, wat suggereert dat toekomstige kwantumcomputers elliptische curve-cryptografie zouden kunnen doorbreken met minder middelen dan eerder werd gedacht. Dat maakte de roep om een transitie naar post-kwantumcryptografie urgenter, voordat dergelijke machines levensvatbaar worden.
Hoewel de cryptocurrency-industrie zich steeds meer begint te concentreren op kwantumrisico’s, zei Bluvstein dat het risico veel verder reikt dan blockchain-netwerken en veranderingen vereist in een groot deel van de moderne digitale wereld.
"Ik denk dat de digitale infrastructuur van de hele wereld bestaat. Het is niet alleen blockchain. Het zijn apparaten voor het internet der dingen, internetcommunicatie, routers en satellieten", zei hij. “Het omvat de hele mondiale digitale infrastructuur, en het is ingewikkeld.”
Dagelijkse debriefing NieuwsbriefBegin elke dag met de belangrijkste nieuwsverhalen van dit moment, plus originele artikelen, een podcast, video's en meer. Uw e-mail Download het! Download het!
Caltech-onderzoekers zeggen dat kwantumcomputers misschien slechts 10.000 tot 20.000 qubits nodig hebben om moderne cryptografie te kraken.
Het werk schetst een nieuwe foutcorrectiebenadering voor kwantumcomputers met neutrale atomen.
De vooruitgang zou de tijdlijnen kunnen versnellen voor machines die het algoritme van Shor kunnen uitvoeren, wat een bedreiging vormt voor de veelgebruikte cryptografie.
Kwantumcomputers die de moderne cryptografie kunnen doorbreken, hebben mogelijk veel minder qubits nodig dan eerder werd aangenomen, blijkt uit nieuw onderzoek van het California Institute of Technology.
In de maandag gepubliceerde studie werkte Caltech samen met het in Pasadena gevestigde Oratomic, een quantum computing-startup opgericht door Caltech-onderzoekers, om een nieuw neutraal-atoomsysteem te ontwikkelen waarin individuele atomen worden opgesloten en bestuurd met lasers om als qubits te fungeren. Door dit te doen zou een fouttolerante kwantumcomputer het algoritme van Shor kunnen uitvoeren, dat privésleutels zou kunnen afleiden uit de publieke sleutels die worden gebruikt in de elliptische curve-cryptografie van Bitcoin, met slechts 10.000 herconfigureerbare atomaire qubits.
Mede-oprichter en CEO van Oratomic Dolev Bluvstein, een bezoekende medewerker natuurkunde bij Caltech, zei dat de vooruitgang in quantum computing de tijdlijn voor praktische machines versnelt en de druk vergroot om te migreren naar kwantumbestendige cryptografie.
“Mensen zijn eraan gewend dat kwantumcomputers altijd tien jaar verwijderd zijn”, vertelde Bluvstein aan Decrypt. “Maar als je kijkt naar waar we iets meer dan tien jaar geleden stonden, waren de beste schattingen van wat er nodig zou zijn voor het algoritme van Shor één miljard qubits tegelijk, terwijl de beste systemen die we in het laboratorium hadden ongeveer vijf qubits waren.”
De meest voorkomende foutcorrectiesystemen van vandaag hebben vaak ongeveer 1.000 fysieke qubits nodig om één betrouwbare, logische qubit te creëren, de foutgecorrigeerde eenheid die wordt gebruikt om berekeningen uit te voeren. Die overhead heeft ertoe bijgedragen dat schattingen voor praktische fouttolerante systemen in het bereik van een miljoen qubit zijn gekomen, waardoor de vooruitgang in de richting van machines die in staat zijn algoritmen uit te voeren die een bedreiging kunnen vormen voor RSA en elliptische curve-cryptografie die door Bitcoin en Ethereum wordt gebruikt, wordt vertraagd.
Bluvstein merkte op dat de huidige laboratoriumsystemen de 6.000 fysieke qubits al naderen – en in sommige gevallen zelfs overschrijden. Met andere woorden: het cryptografierisico kan veel eerder optreden dan experts eerder hadden verwacht.
“Je kunt echt zien dat de systeemgrootte en beheersbaarheid in de loop van de tijd toenemen naarmate de vereiste systeemgrootte kleiner wordt”, zegt hij.
In september onthulden Caltech-onderzoekers een kwantumcomputer met neutrale atomen die 6.100 qubits aanstuurt met een nauwkeurigheid van 99,98% en coherentietijden van 13 seconden. Het was een mijlpaal in de richting van foutgecorrigeerde kwantummachines die ook de zorgen over toekomstige bedreigingen voor Bitcoin door het algoritme van Shor hernieuwden.
De dreiging heeft regeringen en technologiebedrijven ertoe aangezet om te migreren naar post-kwantumcryptografie, oftewel encryptie die is ontworpen om kwantumaanvallen te weerstaan. Onderzoekers waarschuwen echter dat er nog steeds grote technische uitdagingen bestaan, waaronder het schalen van kwantumsystemen met behoud van extreem lage foutenpercentages.
“Alleen al het hebben van 10.000 fysieke qubits is iets dat binnen een jaar kan gebeuren”, zegt Bluvstein. "Maar dat is echt niet de doelpaal die mensen denken dat het is. Het is niet zo dat wanneer je een computer ontwerpt, je gewoon de transistors op de chip plaatst, je handen wast en zegt dat je klaar bent. Het is een zeer niet-triviale, extreem gecompliceerde taak om daadwerkelijk een van deze te gaan bouwen."
Desondanks zei Bluvstein dat er vóór het einde van dit decennium een praktische kwantumcomputer zou kunnen ontstaan.
Het nieuws komt terwijl Google-onderzoekers dinsdag nieuwe bevindingen rapporteerden, wat suggereert dat toekomstige kwantumcomputers elliptische curve-cryptografie zouden kunnen doorbreken met minder middelen dan eerder werd gedacht. Dat maakte de roep om een transitie naar post-kwantumcryptografie urgenter, voordat dergelijke machines levensvatbaar worden.
Hoewel de cryptocurrency-industrie zich steeds meer begint te concentreren op kwantumrisico’s, zei Bluvstein dat het risico veel verder reikt dan blockchain-netwerken en veranderingen vereist in een groot deel van de moderne digitale wereld.
"Ik denk dat de digitale infrastructuur van de hele wereld bestaat. Het is niet alleen blockchain. Het zijn apparaten voor het internet der dingen, internetcommunicatie, routers en satellieten", zei hij. “Het omvat de hele mondiale digitale infrastructuur, en het is ingewikkeld.”
Dagelijkse debriefing NieuwsbriefBegin elke dag met de belangrijkste nieuwsverhalen van dit moment, plus originele artikelen, een podcast, video's en meer. Uw e-mail Download het! Download het!