Quantenmemory: Das Gerät, das Bitcoin bricht und ersetzt

Das folgenreichste Gerät in der Kryptographie existiert noch nicht. Quantenmemory, argumentiert ein Dozent aus Oxford, wird entscheiden, ob Bitcoin (BTC) bricht oder durch etwas Besseres ersetzt wird.

Stefano Gogioso veröffentlichte dieses Argument am Dienstag. Er sagt, das Versprechen der Quantenkryptographie ruht jetzt auf dem Bau eines einzelnen Hardwarestücks.

"Die Entwicklung von tragbarem, langfristigem Quantenmemory wird einer der folgenreichsten Meilensteine der Quanten-technologie sein. Diese Geräte werden eine völlig neue Klasse von Anwendungen ermöglichen, wie z.B. Quanten-Geld, die ultimative Inkarnation eines digitalen Wertespeichers."

Gogioso, ein Dozent für Quantencomputing an der Universität Oxford und Mitbegründer der Quanten-Sicherheitsfirma Spooqy, sagte dies BeInCrypto.

Der Engpass, den Quanten-Geld nie überwunden hat

Ein früherer Bericht des BeInCrypto Expertenrats endete mit einem ungelösten Problem. Quanten-Geld kann nicht gefälscht werden, da Quanten-Zustände nicht kopiert werden können.

Niemand kann jedoch diese Zustände lange halten. Die besten Laborsysteme halten einen Zustand für Sekunden am Leben, weshalb die Argumentation für Quanten-Geld theoretisch geblieben ist.

Gogiosos Beitrag legt dar, was ein nutzbares Gerät tatsächlich benötigt. Stabilität, die in Monaten gemessen wird, oder idealerweise für immer. Tragbarkeit, zuerst in einem Versandbehälter und später in einer Tasche. Kapazität, die sich auf Milliarden separater Zustände erstreckt.

Er schließt auch die vertrautere Idee von Quanten-RAM aus. Nichts in seinem Design benötigt zufälligen Zugriff oder In-Place-Bearbeitung. Zustände werden in der Reihenfolge abgerufen und einmal ausgegeben.

Der Abstand zwischen Sekunden und Monaten ist das gesamte Problem.

Warum Gogioso Quantenmemory als unvermeidlich bezeichnet

Seine Antwort kommt in zwei Schritten, und der erste ist kategorisch.

Ein fehlertoleranter Quantencomputer muss fragile Zustände in großem Maßstab, gegen Rauschen, so lange am Leben halten, wie eine Berechnung läuft. Diese Anforderung bedeutet, was Fehlertoleranz ist.

Entferne das Rechnen, argumentiert Gogioso, und ein Quantenmemory-Gerät bleibt übrig. Das Leugnen eines bedeutet daher, das andere zu leugnen.

Die Umformulierung ist kommerziell von Bedeutung. Milliarden von Dollar sind bereits in fehlertolerante Maschinen investiert. Der Speicher ist in diesen Fahrplänen als unvermeidlicher Schritt enthalten.

Sein zweiter Schritt betrifft die Tragbarkeit. Maschinen, die bei kryogenen Temperaturen betrieben werden, halten ihre Zustände jahrelang am Boden eines Kühlschranks.

Atom-basierte Designs sind anders. Sie speichern Informationen in Eigenschaften, die die Natur bereits isoliert hält. Das verwandelt das Problem in harte Technik statt in Physik.

Gogioso senkt auch die Messlatte auf eine Weise, die die Debatte größtenteils ignoriert hat. Ein Speicher muss nicht Jahrzehnte überdauern. Eine versiegelte Einweg-Kartusche, die an einer Einrichtung gefüllt und Zustand für Zustand ausgegeben wird, würde jede Anwendung bedienen, die er beschreibt.

Das gleiche Gerät bricht Bitcoin und baut seinen Ersatz

Folge diesem Argument in die Krypto-Welt und es ergibt eine unangenehme Symmetrie.

Im März arbeitete Google Quantum AI mit der Ethereum Foundation und Stanford an den Kosten für einen Angriff auf Bitcoin. Das Team setzte die Anforderung auf weniger als 500.000 physische Qubits.

Eine solche Maschine funktioniert nur, wenn sie fehlertolerant ist. Und Fehlertoleranz, nach Gogiosos eigener Definition, ist Quantenmemory.

Die Schlussfolgerung ist unangenehm für beide Lager. Die Hardware, die Bitcoins Signaturen offenlegen würde, würde auch Quanten-Geld antreiben.

Jeder Dollar, der nach Fehlertoleranz strebt, finanziert daher beide Zukünfte gleichzeitig. Es gibt keine Version dieser Geschichte, in der Quantencomputer Bitcoin brechen und die Alternative unmöglich bleibt.

Gogioso und Daniela Herrmann, die Geschäftsführerin des Quantenunternehmens Dynex, haben im obigen Panel den umfassenderen Fall dargelegt.

Warum eine gestohlene Lieferung keine Rolle spielen würde

Das Sicherheitsmodell hinter all dem kehrt eine alte Annahme um.

Klassisches Schlüsselmaterial ist während des Transports gefährlich. Wer es kopiert, besitzt es und hinterlässt keine Spur, dass er dies getan hat.

Ein verschränktes Paar trägt überhaupt keine Informationen, während es gelagert ist. Die Zufälligkeit, die zu einem Schlüssel wird, erscheint erst im Moment der Messung.

Ein entführter Kasten würde daher einem Lieferanten seinen Bestand und nicht seine Geheimnisse kosten. Gogioso schreibt, dass das Schlimmste, was ein korrupter Lieferant liefern kann, ein Tank mit nutzlosem Gas ist.

Eine zweite Konsequenz ist seltsamer. Diese Ressourcen verbrennen. Ein Schlüssel verbraucht verschränkte Paare, und ein Geldschein wird über seine eigenen Verifizierungen ausgegeben.

Gogioso nennt den Effekt Kryptographie durch Verbrennung. Geld, das auf diese Weise geschaffen wird, würde mit einer Kraftstoffanzeige ankommen.

Q-Tag hat einen Kalender. Quanten-Geld hat keinen.

Die beiden Hälften dieser Geschichte bewegen sich mit sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Die Angriffsseite ist voller Daten. IBM erwartet, dass das Quantencomputing seine Einnahmen bis 2028 oder 2029 beeinflusst. Hongkong hat seinen Banken eine Frist zur Quantenbereitschaft bis 2030 gesetzt.

Das National Institute of Standards and Technology plant, die aktuellen elliptischen Kurvensignaturen bis 2030 abzulehnen. Es würde sie bis 2035 vollständig verbieten.

Die Ersatzseite hat überhaupt keinen Kalender. Gogioso lehnt es ab, einen bereitzustellen. Sein Beitrag plädiert für die Unvermeidlichkeit der Ressource, nicht für die Unmittelbarkeit eines Produkts.

Er war auf dem Panel zukunftsorientierter und schlug nachweislich unmögliche Anwendungen innerhalb von fünf bis sieben Jahren vor. Diese Schätzung umfasste Quantenressourcen im Allgemeinen, nicht einen Speicher, der klein genug für eine Brieftasche ist.

Herrmann zog während der Diskussion die gleiche Grenze.

"Quanten-Geld ist die Vision, sobald sich das alles entfaltet. Im Moment ist Quanten-Geld als solches noch nicht verfügbar. Aber sobald die Chips vorankommen, müssen diese Dinge mit echter Verantwortung behandelt werden."

Was das Argument offen lässt

Zwei Fragen überleben es.

Jemand muss immer noch die Speicher füllen. Das lässt einen Emittenten innerhalb eines Systems, das als ohne Treuhänder beworben wird.

Ein Trägerinstrument ohne Hauptbuch hat auch keine Wiederherstellung. Ein Schein, der verloren geht, gestohlen wird oder einfach verfällt, nimmt seinen Wert mit sich.

Die Branche baut die Maschine dennoch. Sie hat noch nicht entschieden, welches der beiden Dinge sie will.