谷歌展示了利用其 Willow 处理器将量子计算错误率降低 40 倍的成果，这项技术的进展被研究人员认为，未来可能会挑战保护比特币的密码学。

谷歌通过在 Willow 处理器上使用一种名为“魔法态培养”（magic state cultivation）的技术，将量子计算错误率大约降低了 40 倍。

谷歌研究人员在真实计算硬件上测试纯化后的量子态时，实现了 99.99% 的逻辑保真度。

Glassnode 估计，已有 604 万枚 BTC 暴露了公钥，占当时已挖出比特币总量的 30.2%。

谷歌此前的研究估计，未来的密码攻击在特定硬件假设下，可能只需要少于 50 万个物理量子比特。

Coinbase 于 10 月 13 日发布了比特币安全建议，讨论了迁移挑战和存在风险的旧币。

谷歌于 2026 年 10 月 15 日公布了这一结果，此前相关研究已发表在科学期刊《Science》上。该实验使用一种名为“魔法态培养”的技术，在研究人员的测试方法下生成了逻辑保真度为 99.99% 的量子态，也就是准确率达到 99.99%。

这一成果解决了长期限制可靠量子计算机研发的一个技术难题。尽管谷歌的实验并未破解比特币加密，但其发现涉及的技术，未来可能帮助机器执行攻击现有密码系统所需的计算。

这项研究延续了谷歌今年 3 月的评估：在特定硬件假设下，足够强大的量子计算机可以用少于 50 万个物理量子比特破解比特币所使用的椭圆曲线密码学。

谷歌将量子计算错误率降低 40 倍

谷歌最新实验的重点，是降低用于执行某些高级计算的特殊量子态中的错误。

这些量子态被称为魔法态，它们为普通量子纠错方法无法单独完成的操作提供所需资源。

制造这些量子态一直是量子计算中成本较高的部分。根据谷歌研究人员的说法，一些估计显示，生产足够可靠的魔法态可能会消耗量子计算机高达 95% 的算力。

新方法从一个含有错误的量子态开始，并对其进行反复检查。未通过测试的尝试会被丢弃，留下的成功结果则具有显著更低的错误率。

谷歌使用 Willow 处理器证明，与未采用该方法制备的量子态相比，这一培养过程将错误率大约降低了 40 倍。研究人员报告称，最终用于重要量子计算操作的 T 态实现了创纪录的 99.99% 逻辑保真度。

研究科学家 Emma Rosenfeld 和 Craig Gidney 将这一结果描述为，首次在真实量子硬件上实验演示了一种高效生产这些资源的方法。

该团队是在 Gidney、Noah Shutty 和 Cody Jones 于 2024 年开展的理论工作基础上开发出这一方法的。要把这一设想变成可运行的实验，需要同时调整硬件控制和误差测量技术。

在测试过程中，研究人员发现电漂移和温度变化干扰了测量。他们引入了新的控制措施，并开发出一种基准测试方法，使培养过程能够帮助验证自身准确性。

随后，谷歌证明纯化后的量子态可以在两种量子纠错方法之间转移，这两种方法分别是颜色码（color codes）和表面码（surface codes）。实验成功将一个距离为 3 的颜色码态转移到了一个距离为 5 的表面码中。

公司提醒称，这项技术仍需在更大规模上测试，才能支持实用量子计算机。

谷歌的量子进展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，并证明资金确实由其合法所有者支出。私钥保持秘密，而公钥可用于验证数字签名。

如果量子计算机足够强大，并运行 Shor 算法，理论上就可以从已暴露的公钥计算出私钥。这类攻击将威胁受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，未来机器在特定硬件假设下，可能用少于 50 万个物理量子比特破解 256 位椭圆曲线密码学。该研究涉及的硬件假设和计算，并未在一台能够攻击比特币的机器上得到验证。

这一估算相较此前的资源计算约减少了 20 倍。谷歌研究人员开发了优化后的量子电路，旨在执行从公钥恢复私钥所需的数学运算。

不过，这项工作仍需要数百万次量子运算以及可靠的纠错。魔法态是支持其中部分运算所必需的，因此谷歌最新实验与其早前研究中识别出的技术要求相关。

Willow 处理器只有 105 个物理量子比特，远低于谷歌比特币安全研究中描述的资源规模。其最新成果涉及量子态的制备和验证，而不是提取加密货币私钥。

正如谷歌加速量子安全时间表此前所审视的那样，公司一直敦促组织在具备能力的机器出现之前，提前为后量子密码学做准备。

谷歌尚未宣布其培养方法何时能扩展到足以支持实际密码攻击的规模。公司承认，将实验扩展到更大系统仍面临技术挑战。

Glassnode 识别出 604 万枚 BTC 的公钥暴露

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 估计，截至 5 月，约有 604 万枚 BTC 处于公钥暴露状态，当时这相当于已挖出供应量的 30.2%，且这些比特币仍处于未花费交易输出中。

该研究将暴露持仓分为两类。约 192 万枚 BTC 被归类为结构性暴露，因为其地址格式按设计就会显示公钥。

另有 412 万枚 BTC 被视为操作性暴露，原因包括地址重复使用和部分花费等做法。在某些交易结构中，花费比特币会暴露此前被密码学哈希隐藏的公钥。

这些数字衡量的是 Glassnode 方法下的暴露程度，而不是量子计算机目前能够窃取的币。它们并不意味着这 604 万枚 BTC 在相同条件下都可被攻击者获取。

相关发现曾在一篇关于区块链安全量子计算风险的早前报道中被提及，该报道还审视了欧洲监管方面的担忧，以及比特币在潜在脆弱地址中的集中情况。

另一个挑战来自那些持有者可能已不再拥有转移所需私钥的币。研究人员估计，数百万枚 BTC 可能仍停留在旧钱包中，因为其所有者已失去访问权限、放弃账户，或多年未移动这些持仓。

Quantus 在 6 月的一项研究估计，约有 230 万枚 BTC 可能难以或无法通过常规钱包流程迁移。

此前在关于丢失比特币和未来量子攻击的警告中也审视过这项研究，它描述了涉及休眠钱包和早期比特币持仓的潜在风险。

这些数字仍只是估计。公开区块链数据无法确切判断一个不活跃钱包的所有者是已经失去访问权限，还是只是选择不花费这些币。

Coinbase 提出保护比特币免受量子攻击的步骤

随着研究人员持续改进量子硬件，加密货币公司正在研究比特币如何过渡到能够抵御量子攻击的签名系统。

10 月 13 日，Coinbase 发布了关于比特币长期安全的建议，内容包括如何处理已暴露的币、新钱包格式，以及替换现有密码签名时面临的实际挑战。

该交易所认为，保护比特币不仅仅是选择一种抗量子算法。成功过渡还需要考虑交易费用、有限的区块空间、钱包兼容性、托管系统，以及独立节点验证交易的能力。

Coinbase 提出了几种处理那些在未来安全升级前无法转移的币的可能方案，包括限制从脆弱地址花费，以及允许合法所有者重新领取受影响持仓的恢复机制。

该交易所并未将这些可能性描述为已达成一致的比特币政策。涉及休眠币和潜在限制的决定，需要比特币去中心化开发社区的讨论和接受。

对于活跃钱包，Coinbase 支持让用户通过分阶段过渡采用抗量子选项。该提案将给开发者和托管机构时间，在现有保护变得脆弱之前测试新的签名系统。

一些比特币开发者已经通过比特币改进提案提出修改，包括 BIP-360。该提案引入了一种拟议的输出类型，旨在在某些情况下减少公钥暴露。

研究人员警告称，迁移大量比特币交易可能需要数年时间，具体取决于所选签名系统、网络容量以及转移资金的用户数量。

另一项 6 月研究预计，如果迁移从 2026 年开始，在其假设条件下可能会在 2029 年至 2031 年之间完成。该计算仍然是条件性的，比特币尚未批准全网切换到后量子签名的截止日期。

谷歌的最新研究为量子硬件发展提供了新的实验结果，而 Coinbase 10 月提出的建议仍有待比特币开发者、研究人员、托管机构和其他网络参与者讨论。