量子コンピューティングの大きなブレークスルー：Shorアルゴリズムの最適化がビットコインとイーサリアムを脅かす可能性、2032年が重要な転換点

Gate News のメッセージ。ビットコインの安全性研究者Justin Drakeが最新で明らかにしたところによると、量子計算と暗号学に関する2つの研究が重要な進展を遂げ、暗号資産の安全性に関する状況を塗り替える可能性がある。 そのうち1本はGoogle Quantum AIチームによって公開されており、Shorアルゴリズムを最適化することで、secp256k1楕円曲線に基づく署名の解読を理論上可能にした。約1000個の論理量子ビットという条件のもと、低い回路深度の設計を組み合わせることで、将来の高性能量子コンピュータなら数分以内に秘密鍵を復元できる可能性があり、ビットコインとイーサリアムに潜在的な脅威をもたらす。

もう1つの研究はスタートアップOratomicによるもので、同社チームは中性原子量子計算アーキテクチャを組み合わせて物理層を最適化し、物理量子ビットを約26,000個用意するだけで同等の解読タスクを完了できると提案している。これまでの方式と比べて効率は約40倍向上している。ただし、この経路は動作速度が遅く、1回の計算に約10日かかる可能性がある。

Justin Drakeは、この2つの成果はそれぞれ量子計算の「論理層」と「物理層」を最適化しており、重ね合わせることで攻撃のハードルを大幅に引き下げると指摘した。同氏は、2032年までに量子コンピュータが公開鍵の一部を解読する確率が10%に達する可能性があると見込んでいる。2030年以前に成熟した暗号学レベルの量子計算機（CRQC）が登場する可能性はなお低いものの、業界は事前の準備が必要な段階に入っている。

技術的な詳細を見ると、最適化されたShorアルゴリズムは約1億個のToffoliゲートで済み、実行時間は約1000秒である。さらに並列計算により、数分級へと圧縮できるという。 一方で、量子計算アーキテクチャには「高速クロック」と「低速クロック」の分化が見られ、前者は高速な解読に適し、後者はコストと拡張性の面で優位性がある。

注目すべきは、この種の研究がすでに零知識証明を用いて重要な詳細を隠すようになっており、アルゴリズムの最適化が段階的に限定的な開示フェーズへ移行していく可能性が示されていることだ。ビットコインのPoWは短期的にGroverアルゴリズムの影響を受けないが、ECDSAとSchnorrの署名メカニズムが潜在的なリスクの焦点として浮上しつつある。

こうした状況のもとでは、ポスト量子暗号の研究開発はさらに加速して進むことになるだろう。暗号市場にとって、これは単なる技術の進化の問題ではなく、長期的な安全性モデルの再構築に関わるものだ。