Kvantový počítač v Česku slibuje revoluci ve vědě i průmyslu. Může v budoucnu ohrozit Bitcoin?

Bitcoinová konference ChainCamp se uskutečnila v sobotu 20. září v areálu VŠB v Ostravě a kromě tradičních přednášek, workshopů a setkání komunity nabídla účastníkům i jednu naprosto výjimečnou možnost, návštěvu Národního superpočítačového centra IT4Innovations, kde je instalován první kvantový počítač v České republice.

Kvantový počítač VLQ dodala finská společnost IQM Quantum Computers a jeho zprovoznění bylo součástí širšího evropského projektu LUMI-Q, financovaného konsorciem EuroHPC. Hodnota celé instalace se pohybuje kolem 125 milionů korun, přičemž počítač je postaven na technologii supravodivých qubitů pracujících v prostředí extrémně nízkých teplot.

Současná konfigurace zahrnuje 24 fyzických qubitů, jež propojují rezonátory, a ačkoli jde o zařízení spíše experimentální, umožňuje už nyní testovat první generace kvantových algoritmů a jejich praktické aplikace v oblastech, kde klasické superpočítače narážejí na své limity.

Evropský kontext a dostupnost pro uživatele

Ostravský VLQ se zařadil mezi první veřejně dostupné kvantové počítače v Evropě a jeho cílem je nabídnout kapacitu jak akademickým institucím, tak startupům i komerčním firmám. Očekává se, že přínos této technologie bude nejvýraznější v oblastech chemie, materiálového inženýrství, energetiky či logistiky, avšak nemalou roli by měl hrát také ve financích, kde může zásadně urychlit například optimalizační modely nebo strojové učení.

Během prohlídky si účastníci mohli prohlédnout, jak odlišná je kvantová technologie od běžné výpočetní techniky. Samotný procesor je sice miniaturní, ale jeho provoz vyžaduje obrovské množství podpůrného vybavení, od chlazení na teploty blízké absolutní nule až po složitou měřicí aparaturu.

Jak kvantové počítače ohrožují Bitcoin

Jednou z oblastí, která se s nástupem kvantových počítačů dostává do popředí zájmu, je bezpečnost kryptoměn.

Největší riziko pro Bitcoin představuje skutečnost, že kvantové algoritmy, konkrétně Shorův algoritmus, dokáží z veřejného klíče dopočítat odpovídající soukromý klíč, což by v praxi znamenalo ohrožení digitálních podpisů ECDSA. Aby k tomu ale mohlo dojít, bylo by nutné disponovat strojem s tisíci logickými qubity, což po započítání nutných oprav chyb odpovídá milionům fyzických qubitů.

V porovnání s aktuální ostravskou konfigurací 24 qubitů je tato hrozba stále velmi vzdálená, nicméně nelze ji podceňovat. Komunita už dnes vyvíjí post-kvantové kryptografické algoritmy. Ty by měly postupně nahradit současná šifrovací schémata a zajistit dlouhodobou bezpečnost Bitcoinu i dalších kryptoměn. Doporučuje se také vyhýbat se opakovanému používání stejných adres, což riziko potenciálního útoku dále snižuje.