Sycamor : Un adversaire à la sécurité blockchain

 

 Marie-Josée BAYERLAIT   09:00   29 décembre 2020

L’accélération de la recherche fondamentale sur les propriétés de la mécanique quantique pourraient avoir un impact sur le traitement de l’information. Aux avants poste, Google aidé par la Nasa et le laboratoire national d’Oak Ridge.

Ensemble ils ont mis en place un processeur supraconducteur Sycamor qui le 23 octobre 2019 a ouvert la possibilité de corrompre la sécurité blockchain. Une puissance de calcul qui d’un point de vu expérimentale est incroyable mais qui est tout autant une menace pour les réseaux de chaînes de bloc actuel.

Un adversaire à la sécurité blockchain : Le processeur quantique Sycamor de Google

 
 

UN PEU D’HISTOIRE

Les origines de l’ordinateur quantique

Le chat de Schrödinger, imaginé en 1935 par Erwin Schrödinger père fondateur de la mécanique quantique est l’image la plus célèbre pour décrire l’état quantique. Imaginez un chat enfermé dans une boite close contenant un dispositif qui tue l’animal dès qu’il le détecte par la désintégration d’un corps radioactif.

De l’extérieur il nous est impossible de savoir ce qu’il se passe dans la boîte. Le chat peut être à la fois mort ou vivant selon la théorie de la superposition quantique. Une expérience de pensées, certes, mais qui nous conduit à exporter les propriétés quantiques dans notre monde macroscopique.

L’un des principes les plus important à retenir donc est qu’il nous serait possible d’être dans deux états à la fois mort-vivant. Une théorie qui a servie de socle pour la création d’une machine d’un nouveau genre : l’ordinateur quantique.

 

La puissance de la superposition et de l’intrication

A l’échelle de l’atome et de l’électron une réponse s’est ainsi organisée en 1980 par Richard Feynman pour construire le premier ordinateur quantique basé sur les lois de la mécanique quantique. Les transistors binaires actuel travaillent avec des bits tantôt une séquence de 0 tantôt de 1.

L’ordinateur quantique quant à lui travaille avec des qubit à la fois 0 et 1. Une mutation jusqu’alors théorique qui depuis une vingtaine d’années met en jeu les principes fondamentaux de la physique de par des travaux en recherche fondamentale pour une application industrielle.

La première technologique utilisée était l’architecture des ions piégés mais limitée car disposée sur une ligne d’une dimension alors que les qubits supraconducteurs offraient plus de possibilités grâce aux puces électroniques.

Maintenir un état est particulièrement difficile à cause de la scalabilité, une série de critère doit ainsi être respecté par les ordinateurs quantiques pour obtenir un taux d’erreur faible. La ruée vers le calcul quantique entre le monde industriel et universitaire est de plus en plus pressante.

John Preskill, professeur de physique théorique, développe le concept de « Noisy Intermediate-Scale Quantum » (NISQ, « système quantique bruité d’échelle intermédiaire ») pour créer une machine intermédiaire capable d’effectuer des calculs jusqu’alors impossible pour les ordinateurs actuels.

Une bifurcation qui rend un peu plus tangible la technologie en regard de Google qui quant à lui a annoncé le 23 octobre 2019 sa suprématie quantique.

 

Google et son ordinateur quantique

Google a annoncé avoir réalisé un premier calcul qui a pris 3 minutes 20 contre 10 milles ans pour le supercalculateur summit d’IBM. Une prouesse technique faîte dans un type particulier d’informatique avec un algorithme précis qui ne fonctionne qu’avec ce type de machine.

Cependant IBM a tout de même rétorqué dans un communiqué qu’une mise à jour était disponible et qu’une fois celle-ci effectuée en réalité il faudrait 2,5 jours pour arriver au même résultat. Une course à peine déguisée qui n’empêche que les circuits électriques de taille micrométrique de Sycamor comportent des électrodes métalliques devenant supraconductrice c’est-à-dire conduisant l’électricité sans résistance à très basse température (-273°) obtenant une puissance de 53qubit, un record.

Une utilisation pour le moment à envisager à travers le cloud. En effet la puissance de calcul pourrait être utilisée en biologie pour l’ensemble des travaux sur les formes des cellules/molécules ou bien dans le cadre du déroulement des molécules de synthèse. Bien loin de l’architecture cryptographique qui refuse obstinément cette suprématie plus proche du prototype selon les dires.

 

La cryptographie à sécurité quantique

Christine Kim dans son article « What Google’s ‘Quantum Supremacy’ Means for the Future of Cryptocurrency» publiée le 30 septembre 2019 aborde les recherches d’une équipe de chercheurs travaillant d’arrache-pied sur des algorithmes cryptographiques à clé publique résistants aux quantums.

Une proposition à ne pas céder face à l’adversité qui prouve la détermination mathématique de la communauté crypto. D’autres membres fondateurs accueillent cette prouesse avec tout autant de détachement comme le suggère Vitalik Buterin, cofondateur d’Ethereum interrogé sur forkast.news

"It's not true that quantum computers break all cryptography. They break some cryptographic algorithms,” he said. “But for every cryptographic algorithm that quantum computers can break, we know that we have a replacement […] that quantum computers cannot break." Though he acknowledges those may be less efficient—something that rarely bothers proof-of-work advocates who have built inefficiency into blockchain transaction verifications—he says, "We have an upgrade path and we know what the upgrade path is."

Des propos ensuite analysés par Jeff Benson dans Decrypt. Google a fait beaucoup de bruit pour rien ?

 

POUR RESUMER

Aujourd’hui à un état primitif nous ne savons pas encore s’il est possible de faire évoluer exponentiellement la technologie quantique. Par un jeu d’ombre des recherches parallèles modélisent des algorithmes quantiques. Evacuant ainsi les peurs des « crypto mans » sur la sécurité blockchain. Cependant cela n’enlèvera rien de cette révolution copernicienne qui est l’équivalence de poser un drapeau sur la surface de la Lune.

 
 

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