突破性量子新聞、量子發展突破和量子抗性區塊鏈更新。追蹤量子運算發展如何威脅加密貨幣,並發現量子安全解決方案。詳細了解自2018年運營至今、最活躍且最成熟的量子安全區塊鏈量子抗性帳本 (QRL)將如何保護加密貨幣的量子未來。查找問題答案,了解QRL即將推出的能夠移植以太坊應用程式的Zond升級。
最後更新： 2025年12月25日
時間表已發生根本性改變。2025年12月多項獨立突破正在加速量子對加密貨幣的威脅。專家先前估計2030-2032年間有20-33%機率出現密碼學相關量子電腦,但這些最新進展很可能將時間表更進一步提前。
Nature期刊發表了澳洲新南威爾斯大學研究人員的突破性研究，展示了一個在矽基底上運作的11量子位元原子量子處理器，實現了99.9%的閘保真度。該系統使用掃描穿隧顯微鏡在矽晶片上以原子級精度放置磷原子，創建出前所未有的穩定量子位元。研究團隊實現了雙量子位元閘保真度達99.85%，單量子位元閘保真度超過99.95%。此矽基平台與現有半導體製造技術相容，為大規模量子處理器製造提供了可行路徑。該架構展示了所有基本糾錯操作，並已在硬體上執行Shor演算法的基本構建模組。矽量子位元在此高保真度下的長相干時間（T2 > 0.1毫秒）使其成為可擴展容錯量子運算的有力候選者。
Nature Photonics期刊發表了科羅拉多大學博爾德分校和Sandia國家實驗室研究人員開發的突破性光相位調制器，解決了量子運算中的關鍵瓶頸。該裝置使用薄膜鈮酸鋰（TFLN）實現了前所未有的性能：π相移僅需0.2伏特，速度超過10 GHz，同時保持低於0.01 dB/cm的光學損耗。這些參數比以前的技術改進了10-100倍。該調制器可在晶圓規模上製造，與標準光子積體電路製程相容，為量子運算控制系統的大規模生產提供了路徑。該技術直接適用於捕獲離子量子電腦、光量子處理器和量子網路的精確控制，這些系統需要數千到數百萬個低功耗、高速光學控制通道。研究團隊展示了在-100°C低溫下的運作，這對量子運算環境至關重要。
Nature Communications發表的里程碑式綜述論文全面分析人工智慧如何加速量子運算發展。28位作者（來自NVIDIA、牛津大學、多倫多大學、NASA Ames）的合作研究探討AI在量子裝置設計、使用AlphaTensor-Quantum的電路最佳化、GPT基礎量子特徵值求解器、強化學習控制、量子錯誤校正解碼器等方面的應用。主要發現：Transformer模型生成緊湊量子電路、擴散模型合成任意么正矩陣電路、強化學習實現無模型量子控制。局限性：由於指數級擴展，AI無法高效模擬量子系統。人才危機：全球僅約1,800-2,200名量子錯誤校正專家。
日本量子運算新創公司blueqat在日經新聞報導中宣布其「NEXT Quantum Leap」計畫，目標是1億量子位元的半導體量子電腦。系統成本低於1億日圓（約67萬美元）——僅為傳統超導量子電腦的1/30。主要優勢：大幅降低功耗（1,600W）、在1開爾文而非毫開爾文溫度下運行、與現有CMOS製程相容。
日本宣布計劃建設一條600公里的量子加密光纖網路,連接東京、名古屋、大阪和神戶,這是全球最具雄心的國家級量子基礎設施計劃之一。國家資訊通訊技術研究所(NICT)、東芝、NEC和主要電信業者將營運該網路。目標:2027年3月完成現場測試,2030年全面部署。該網路使用IOWN(創新光學與無線網路)規範,採用多工量子金鑰分發(QKD),允許量子訊號與傳統數據在同一光纖上傳輸。戰略目的:保護金融和外交通訊免受「先收集、後解密」威脅。投資:五年內投入數百億日圓。
IQM量子電腦公司宣布一項重大投資,擴建其位於芬蘭的生產設施,標誌著從實驗室規模到工業規模量子電腦製造的轉變。這項4000萬歐元(4600萬美元)投資將建立一個8000平方公尺的設施,擴大無塵室和量子數據中心。生產能力將翻倍至每年30台以上全堆疊量子電腦,預計於2026年第一季完成。IQM的藍圖目標是到2033年生產100萬台量子電腦,到2030年實現容錯量子運算。IQM Halocene產品線(於11月13日發布)配備150量子位元系統,具備先進糾錯功能,將於2026年底商業化。
Aramco和Pasqal在達曼數據中心安裝了沙烏地阿拉伯首台量子電腦,這是一個200量子位元的中性原子系統。該系統將應用於能源勘探和材料科學領域的工業挑戰,展示了量子運算基礎設施在全球範圍內的擴展部署。
清華大學研究人員在arXiv上發表了量子分解演算法的重大進展。他們開發了一種受可逆計算啟發的量子位元重用方法，將Regev量子分解演算法的空間複雜度從O(n^{3/2})降低到O(n log n)——理論下限。該團隊在超導量子電腦上成功分解了N=35，透過噪聲模擬和基於格的後處理展示了實際可行性。Regev演算法比Shor演算法具有更小的電路深度來破解RSA，但之前需要過多的量子位元數量。這一優化使得隨著量子硬體擴展，對RSA的量子攻擊變得更加實用，直接關係到加密貨幣安全時間線。
IBM和Cisco宣布一項劃時代的合作,旨在建設連接大規模容錯量子電腦的網路。該合作夥伴關係旨在於2030年代初期展示網路化分散式量子運算的概念驗證,長期願景是在2030年代後期建立「量子運算網際網路」,在都會和全球範圍內連接量子電腦、感測器和通訊。技術方法探索光學-光子和微波-光學轉換器技術,在建築物和數據中心之間傳輸量子資訊。這項合作夥伴關係標誌著主要科技基礎設施業者正將量子從實驗室研究推向商業部署。
Riverlane和Resonance發布了一份全面的量子糾錯報告,基於對25位全球專家的訪談,包括2025年諾貝爾獎得主John Martinis。主要發現:(1)量子糾錯已成為所有主要量子運算公司的普遍優先事項;(2)截至2025年10月已發表120篇同行評審的量子糾錯論文,而2024年全年僅36篇;(3)七種量子糾錯碼現在已有硬體實現:表面碼、色碼、qLDPC、Bacon-Shor、玻色碼、MBQC等;(4)所有主要量子位元類型都已跨越99%雙量子位元閘精度閾值;(5)確定關鍵瓶頸:實時解碼器需在1微秒內完成糾錯回合;(6)人才危機:全球僅約1,800-2,200名量子糾錯專家,50-66%的量子職缺未填補。
發表於《自然通訊》期刊,斯圖加特大學研究人員首次成功實現由兩個不同半導體量子點產生的光子之間的量子隱形傳態,這是量子中繼器發展的關鍵里程碑。研究團隊使用鈮酸鋰波導的偏振保持量子頻率轉換器,實現超過70%的隱形傳態保真度,以匹配來自不同來源的光子波長。這解決了量子網路中從遠端來源產生無法區分光子的關鍵挑戰。同一團隊先前在斯圖加特市區內維持了橫跨36公里光纖的糾纏。這是德國Quantenrepeater.Net(QR.N)項目的一部分,涉及42個合作夥伴。
IonQ宣布收購Skyloom Global,這是一家專注於太空網路高性能光通訊基礎設施的領導者。Skyloom已為衛星通訊交付約90個太空發展局認證的光通訊終端。此次收購使IonQ能夠在地面和衛星網路上發展量子金鑰分發能力,在全球範圍內擴大量子安全通訊的潛在範圍。
包括日本RIKEN在內的主要科學超級運算中心宣布採用NVIDIA的NVQLink技術進行混合古典-量子運算。NVQLink連接Grace Blackwell AI平台與量子處理器,將延遲降低至微秒級(相比當前混合演算法的毫秒級)。該架構將量子處理單元視為類似GPU的加速器,實現緊密、快速的運算迴路,用於實用的量子-古典混合應用。
發表於《自然》期刊,來自哈佛、MIT和QuEra Computing的研究人員展示了首個完整的、概念上可擴展的容錯量子運算架構,使用448個中性銣原子。該系統實現了2.14倍低於閾值的糾錯性能,證明隨著量子位元數量增加,錯誤反而減少。這是一個關鍵里程碑,逆轉了數十年來的挑戰。該架構結合了表面碼、量子隱形傳態、晶格手術和電路中量子位元重用,實現了具有數十個邏輯量子位元和數百個邏輯操作的深度量子電路。資深作者Mikhail Lukin表示:「我們許多人數十年來的偉大夢想,第一次真正觸手可及。」
發表於《科學》期刊,史丹佛工程師報告了使用鈦酸鍶(STO)的突破,這種晶體在低溫下變得更加強大而不是惡化。STO展示的電光效應比當今最佳材料(鈮酸鋰)強40倍,在5開爾文(零下268°C)下顯示20倍更強的非線性光學響應。透過替換晶體內的氧同位素,研究人員實現了4倍的可調性增加。該材料與現有半導體製造相容,可以晶圓規模生產,非常適合量子電腦中的量子轉換器、光開關和機電設備。
發表於《自然》期刊,普林斯頓研究人員實現超過1毫秒的量子相干時間,比業界標準提升15倍,是先前實驗室紀錄的3倍。採用與現有Google/IBM處理器相容的鉭矽晶片設計,這項突破可能使Willow晶片性能提升1,000倍。研究人員預測:「到本十年末我們將看到具科學意義的量子電腦。」
發表於《自然通訊》期刊,研究人員展示了可維持2,000-4,000公里的量子糾纏,比先前極限距離增加200-400倍。這是革命性突破:與其建造一台不可能實現的10,000量子位元電腦,現在可以將十台1,000量子位元電腦跨洲際距離聯網。微波-光學頻率轉換技術在傳輸過程中可維持10-24毫秒的相干性。
Quantinuum發表Helios,在所有操作中達到99.921%的閘精度,並實現2:1量子糾錯比率(98個物理量子位元→94個邏輯量子位元)。先前假設需要1,000-10,000個物理量子位元才能產生一個邏輯量子位元,這代表效率提升500倍。儘管邏輯錯誤率(約10^-4)仍存在擴展挑戰,但這已是全球商業量子電腦中精確度最高的系統。
IBM發布了兩款新量子處理器，推進其到2029年實現容錯量子運算的藍圖。IBM Quantum Nighthawk配備120量子位元和218個可調耦合器（提升20%），能夠執行比之前處理器複雜30%的量子運算。該架構支援5,000個雙量子位元閘，藍圖目標為7,500個閘（2026年）、10,000個閘（2027年）和具有15,000個閘的1,000量子位元系統（2028年）。IBM Loon是一款112量子位元處理器，展示了容錯量子運算所需的所有硬體元素，包括六向量子位元連接、先進路由層、更長耦合器和「重置小工具」。IBM還建立了量子優勢追蹤器以展示量子霸權，並宣布300毫米晶圓製造將生產時間減半，同時實現晶片複雜度10倍提升。
發表於《美國化學學會期刊》，芝加哥大學和阿岡國家實驗室的研究人員開發了首個計算方法，可以準確預測和微調鉻基分子量子位元中的零場分裂(ZFS)。這一突破使科學家能夠透過操縱宿主晶體的幾何形狀和電場來按規格設計量子位元。該方法成功預測了相干時間，並確定ZFS可以透過晶體電場控制 - 為研究人員提供了設計具有特定屬性的量子位元的「設計規則」。這代表了從試錯法到分子量子系統理性設計的轉變。
中國公司CHIPX(Chip Hub for Integrated Photonics Xplore)宣布了其聲稱是世界上首個可擴展的「工業級」光學量子晶片，據稱在AI工作負載上比Nvidia GPU快1000倍。該光子晶片在6英寸矽晶圓上容納1000多個光學組件，據報導已部署在航空航天和金融行業。系統據稱可在2週內部署，而傳統量子電腦需要6個月，並有可能擴展到100萬量子位元。然而，生產良率仍然較低，約為每年12,000片晶圓，每片晶圓約350個晶片。注意：關於「比GPU快1000倍」的聲稱應謹慎對待，因為量子運算優勢通常適用於特定問題類別（因式分解、優化）而非通用AI工作負載。
七個獨立的進展領域正以超乎預期的速度匯聚，每項突破都在相互作用，加速推進密碼學相關量子電腦的時間表。
在比特幣和以太坊爭相尋找解決方案的同時,中心化系統已經開始遷移。銀行、企業和雲端提供商正在積極部署後量子密碼學,以符合2030-2035年的監管截止日期。技術已經準備就緒,遷移正在進行中。
比特幣使用兩種不同的密碼系統，面臨截然不同的量子漏洞：
量子威脅分兩波到來，具有不同能力與目標時間：
Key Risk: 傳統估計假設每個邏輯量子位元需要1,000-10,000個物理量子位元。Quantinuum已實現2:1比率。有了網路能力，多個較小系統現在可以協同工作達到相同結果。
美國政府已發布全面指令，要求所有聯邦系統和受監管行業過渡到後量子密碼學。
2024年8月
發布三種抗量子演算法：ML-KEM（Kyber）、ML-DSA（Dilithium）、SLH-DSA（SPHINCS+）。
影響分析: ECDSA,包括secp256k1,是比特幣和以太坊的加密基礎。美國政府將在2035年之前正式將此加密技術分類為不安全。這些強制要求將迫使全球政府和受監管機構禁止持有或交易這些資產，除非比特幣和以太坊在這些截止日期之前完成其複雜的多年升級過程。
2025年10月
聯準會明確警告量子電腦對加密貨幣安全構成存亡威脅。民族國家正在積極進行「先收集、後解密」攻擊。當前的區塊鏈密碼學將被完全破解。歷史交易數據將被暴露。目前沒有主要加密貨幣受到保護。
盟國正在協調量子安全遷移時間表，一些國家的行動甚至比美國更快。
敵對者已經在今天收集加密區塊鏈數據,計劃在量子電腦問世後解密。聯準會於2025年10月確認這些攻擊現在正在發生,而不是未來的威脅。
NIST要求2026年開始遷移，以期在量子電腦到來前有任何完成的希望。數學無情：
每一天不採取行動都會使情況惡化：
當比特幣和以太坊面臨存亡量子威脅並爭相尋找解決方案時，QRL從第一天起就具備量子安全性。於2018年6月26日啟動 - 主網運行超過7年。使用NIST批准的XMSS簽章（2020年標準化）。多次外部安全審計（Red4Sec、X41 D-Sec）。已符合NIST 2030/2035截止日期。了解更多。
無需緊急搶救。無需恐慌驅動的改裝。無易受攻擊的過去。準備好時按計劃演進。
確立破解ECDSA-256需要約2,330個邏輯量子位元
物理量子位元需求：317M（1小時）、13M（24小時）
按地址類型分類
190萬BTC在P2PK、400萬BTC在重複使用地址
ECDSA於2030年停用、2035年禁止
官方批准演算法
HNDL攻擊已確認
2028年達到1,600個邏輯量子位元、2030年達到40,000-80,000個
2029年達到200個邏輯量子位元、2033年達到2,000個
2027年：首個糾錯系統、Riverlane執行長預測
37.7億美元投資、市場預測
展示3,000-6,100量子位元系統