量子計算は暗号通貨を殺すことはなく、むしろより強力にするだけです

量子計算は脅威ではなく、安全インフラのアップグレードである。強力な暗号学、感知可能な改ざん通信、物理レベルの乱数性が徐々に基盤能力として浸透するにつれ、ブロックチェーンはソフトウェア層で繰り返し「補償」する必要のある信頼できないネットワーク環境から解放され、ガバナンス、インセンティブ、クロスドメイン協調などのコアな課題により集中できるようになる。本稿は DAVID ATTERMANN の著作をもとに、BlockBeats による整理・翻訳・執筆によるものである。 （前提：a16z の長文：量子計算は暗号通貨にどのようなリスクをもたらすか？） （補足：量子脅威の下、プライバシーコインは「最後の舞台」魔咒を破るのか？）

目次

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• 一、量子は何を本当に変えたのか（そして何を変えなかったのか）
  • 現実的なリスク：先に収集し、後に解読（Harvest Now, Decrypt Later）
  • これはシステム崩壊ではなく、安全移行の過程
• 二、見落とされがちな変化：ネットワーク層の変革
  • なぜこれがシステム設計を変えるのか
  • 実際にスケールするのか？
• 三、自律システムの信頼性の課題
• 四、最先端の量子原語
  • 第一層（0–10年）
  • 第二層（10年以上）
  • 第三層（研究最前線、高度な不確実性）
• 五、反論と現実的制約
• 六、システムは時間とともにどう適応するか
  • 今後5年：安全能力の商品化
  • 5–10年：設計仮定の移行
  • 10年以上：インフラが設計パラダイムに追いつく
• 量子：自律性の次なる段階を推進

編者注：

「量子がWeb3を破壊するか？」という議論は、多くの場合本質を見誤っている。実際には、量子は脅威ではなく、安全インフラの移行である。強力な暗号学、感知可能な改ざん通信、物理レベルの乱数性と身元証明は、徐々に底層の能力として浸透している。この過程で、ブロックチェーンはソフトウェア層で信頼できないネットワークを繰り返し「補償」する必要がなくなり、ガバナンス、インセンティブ、クロスドメイン協調といった本質的な課題に集中できる。

さらに重要なのは、量子の到来と自律AIシステムの現実世界への展開が同期して進むことであり、安全性がインフラの基盤となるとき、Web3は「自治、約束、調整」のサービスとして本格的に成熟段階に入る。

以下は原文の抜粋：

「量子計算はWeb3を殺すのか？」という主流の議論は、実はポイントを捉え損ねている。そうした表現自体が逆説的だ。量子計算は、デジタルシステムの安全性を弱めるのではなく、むしろ安全性をより底層のインフラに沈めていく。新たな暗号標準の導入と、安全通信の新しい形態の実現により、基盤の安全能力はインターネット全体でより安価に、標準化されていく。

同時に、AIシステムは「思考」から「行動」へと進化しつつある。知能アシスタントが単なる質問応答から、航空券予約や資金移動、資源管理まで行えるようになると、真の課題は移る。問題は、AIが良い答えを生成できるかではなく、ソフトウェアが互いに信頼できない異なるシステムや組織間で、安全に行動を取れるかどうかだ。AIが何をしたのか、データの出所はどこか、何を許可されているのかを証明することが、最も重要な制約条件となっている。

これこそ、現在のJARVISのような想像がなかなか実現しない根本的な断裂線だ。真のボトルネックは知能の水準ではなく信頼だ。金銭や敏感情報へのアクセス、資源の調達において、人間の承認を必要とする助手は、真の自律性とは言えない。真の権限付与には、本人確認や権限証明を機械的に検証できる共有手段が必要であり、それがなければ「自律」はすぐに崩壊する。

そして、量子計算は、こうした信頼と協調の課題が避けられなくなるタイミングで、安全性のコストを下げる役割を果たす。

一、量子は何を本当に変えたのか（そして何を変えなかったのか）

「量子」と言えば、多くは量子コンピュータを指す。それは「より高速なGPU」ではなく、量子力学の特性を利用し、特定の問題において古典的コンピュータより遥かに高速な専用マシンだ。

得意な分野は：大数の素因数分解、離散対数問題、特定の最適化やシミュレーション問題

苦手な分野は：汎用計算、大規模ソフトウェアの実行、クラウドインフラの置き換え、AIモデルの訓練

では、量子計算は何を破壊するのか？

答えは：現代の公開鍵暗号の一部だ。RSAや楕円曲線暗号（ECC）は、量子コンピュータが最も得意とする数学的問題に基づいている。この点は重要だ。なぜなら、暗号学はブロックチェーンの基礎原語だけでなく、インターネット全体の信頼の土台—ログインメカニズム、デジタル証明書、署名、鍵交換、アイデンティティシステム—に依存しているからだ。

真の不確実性は、時間軸にある。多くの信頼できる見解は、「暗号破壊の意味を持つ量子コンピュータ」は10〜20年後に出現すると考えているが、より早い進展や飛躍的突破の可能性も排除できない。

最近の最も現実的なリスク：先に収集し、後に解読（Harvest Now, Decrypt Later）

量子に関係する最も差し迫ったリスクは、ある日突然システムが崩壊することではなく、いわゆるHNDL（先に収集し、後に解読）だ。

攻撃者は、今日大量の暗号化通信やデータを記録し、将来量子計算能力が成熟したときに、それらを解読することができる。

このパターンは、以下の情報に長期的な露出リスクをもたらす：政府・国防通信、企業の知的財産・商業秘密、医療データ・個人プライバシー記録、法律・金融記録。

そのため、ポスト量子暗号（Post-Quantum Cryptography）が今、各国政府やクラウドサービス事業者、規制産業に真剣に検討されている。今日の通信は、数十年の機密性維持が求められることが多い。もし「将来解読できる」と仮定すれば、現行の安全性の約束はすでに破綻している。

これはシステム崩壊ではなく、安全移行の過程

ポスト量子暗号は、量子ハードウェアを必要としない。基本的にはソフトウェアとプロトコルのアップグレードであり、TLSやVPN、ウォレット、アイデンティティシステム、署名メカニズムをカバーする。これは特定の日付の「切り替え」ではなく、IPv6のようなインフラ移行の一環—遅く、不均一だが避けられない。

この変化は、企業や国家のインフラに大きな影響を与える。ブロックチェーンは本質的に公開システムであり、守るべき核心は秘密鍵であって、過去の取引履歴ではない。Web3にとって、量子計算は生存危機ではなく、暗号学のアップグレードの道筋の問題であり、システムの根本的な破壊ではない。

この方向性はすでに主流エコシステムに現れている。Ethereum Foundationは、最近、ポスト量子安全性をコアプロトコルの優先事項に位置付け、抗量子署名やアカウントモデル、取引メカニズムの研究・試験環境を開始した。これは、「未来の問題」から「進行中のインフラ移行」への認識変化を示すものであり、巨大な量子ハードウェアの出現はまだ先だ。

二、見落とされがちな変化：ネットワーク層の変革

もし「量子」が暗号の数学的基盤を変えるとすれば、「量子通信」はネットワークそのものの信頼モデルを変える。

量子通信は、通信データを「量子コンピュータで伝送」することではない。さまざまな実現形態（後述）もあるが、現実的には、最も重要なのは量子鍵配送（QKD）だ。量子状態を利用して、改ざん検知可能な通信チャネルを確立する技術である。メッセージ自体は従来のクラシックデータで暗号化されており、根本的に変わるのは—物理層での盗聴が検知可能になる点だ。

これは高速化されたネットワークではなく、「忍び込み不能な」信頼性の高いネットワーク信頼メカニズムだ。

特定の量子特性は複製できず、擾動を伴わずに観測もできない。これらの特性を暗号鍵生成や通信チャネルの検証に用いると、盗聴行為は「静かに」行えなくなる。誰かが盗聴を試みると、観測自体が検知可能な痕跡を残す。

なぜこれがシステム設計を変えるのか

Web3の現状の防御構造の多くは、「通信チャネルは敵対的で不可視」と仮定していることに由来する。通信は盗聴される可能性があり、中間者攻撃は検出困難、ネットワーク層の信頼は非常に薄い。

したがって、上位層は複製や検証、経済的安全性の設計で「過剰補償」してきた。

しかし、インフラ層においても、通信の完全性を保証する仕組みがあれば、量子通信は維持コストを下げる。これが、「量子毀滅論」の主流な議論で見落とされがちな点だ。

実際にスケールするのか？

量子鍵配送（QKD）の普及には、やはり10〜20年の時間が必要だと考えられる。ただし、量子中継器や衛星ネットワーク、光子技術の突破があれば、時間軸は短縮される可能性もある。

三、自律システムの信頼性の課題

量子は、インターネット全体の安全移行を推進している。時間とともに、強力な暗号と感知可能な改ざん通信はインフラの一部となり、差別化要素ではなくなる。

しかし、真の「協調」のボトルネックは、自律AIエージェントの台頭だ。

自律システムは、人間のように非公式な信頼や制度的な抜け穴に頼れない。前提は以下の通り：

検証可能な実行：単にエージェントの主張を信じるのではなく、証明が必要。

協調メカニズム：複数エージェントのワークフローには、中立的な共有状態の担い手が必要。

データの由来証明：合成データや敵対的データが氾濫する中、出所の検証は不可欠。

約束メカニズム：エージェントは、他のエージェントが信頼できる拘束力のある約束を行える必要がある。

量子ネットワークは直接協調問題を解決しないが、安全性の「商品化」により、基盤の安全能力を底上げできる。安全性がインフラの一部となると、多くの協調はオフチェーンで行われ、より強固な保証を得られる。アイデンティティやメンバーシップも、ネットワークの底層構造により密接に結びつく。特定のワークフローでは、グローバルブロードキャストによる複製は不要となる。ブロックチェーンは、「純粋なブロードキャストシステム」から、「自律システムの調整基盤」へと変化しつつある。

四、最先端の量子原語

これらは、量子ネットワークがニッチな用途からスケールしていく前提の長期的可能性を示す。実現すれば、底層の安全性を強化し、新たなプロトコル設計の空間を開く。QKDに類似し、これらの原語は「協調のボトルネック」に資源を解放する役割を持つ。

一部は現実的な運用環境に近く、他は未来の信頼メカニズムの進化を示す。

第一層（0–10年）

物理的強制的乱数性：物理過程に由来し、予測や操作が困難な乱数。

不可複製の身元・証明メカニズム：物理的特性に基づく身元証明と認証、複製・偽造防止。

第二層（10年以上）

時間同期：時間は単なるシステムパラメータではなく、検証可能な基盤能力。

状態遷移の検証：システム間の状態変化を直接証明可能。

第三層（研究最前線、高度な不確実性）

エンタングルメントを用いた協調原語：量子エンタングルメントを利用した新たな協調構造。

ほぼ信頼不要のクロスドメイン通信：異なる信頼域間で、ほとんど追加の信頼仮定なしにメッセージ伝達。

全体として、量子は「Web3を破壊する力」ではなく、安全インフラのアップグレードを促進する力である。そして、安全コストが下がると、真のボトルネックは暗号学ではなく、信頼のない環境で自律システムがいかにして信頼性を持って協調できるかという点になる。

1、検証可能な状態遷移

「ソフトウェアによる希少性」から「物理層の不可複製性」へ

現行のブロックチェーンでは、所有権の不可複製性はネットワーク全体の合意によって実現されている。希少性は、プロトコルによって規定され、多数のノードの複製と整合性維持によるルールだ。台帳は、同一状態の複製や二重支出を防ぐために存在している。

一方、量子テレポーテーションは、全く異なる原語を導入する。状態は転送できるが、転送中に複製は不可能であり、瞬間的に「消費」される。つまり、不可複製性はソフトウェアやプロトコルの制約だけでなく、物理的な性質そのものに由来する。

なぜこれが重要か？システム設計はどう変わるのか？

ハードウェア証明の信頼：規制された無記名ツール、主権証明、実物資産のコントロールは、不可複製の状態に結びつけられる。

信頼仮定の低減：一部の実物資産の橋渡しは、物理的不可複製性に依存でき、委員会やマルチシグ、純粋な社会的信頼に頼る必要がなくなる。

プロトコルの簡素化：希少性の保証の一部が、より底層の基盤に沈み込み、複製防止のための複雑なロジックが減少。

2、エンタングルメントを用いた信頼原語

ブロックチェーンは、全域の状態複製と合意メカニズムにより衝突を解決し、協調を実現している。クロスドメインの相互作用は、多くの場合、重い検証や信頼中継に依存し、順序性は事後的にブロックと最終性によって確定される。

量子エンタングルメントは、別の原語をもたらす。中心的な調整者なしに、関係性を共有できる仕組みだ。これにより、参加者は早期に一貫性や整合性を確立でき、底層のデータを露出させることなく、合意を形成できる。

この観点から、エンタングルメントは「より高速な合意」ではなく、「信頼制約を前段階で構築できる仕組み」であり、将来のクロスシステム・クロスドメイン協調の新たな設計空間を開く。

なぜこれが重要か、システム設計にどう影響するか：

早期同期：シーケンサーは、最終決済前に「順序の約束」に関する一貫した見解を持てる。

よりクリーンなクロスドメイン整合：複数のドメインが、単一の中継者に依存せず、同一のイベントストリームを観測したことを証明できる。

過剰な上層補償の削減：一部の「整合」は、重いグローバル裁定の前に確立でき、敵対的ネットワークに対する追加の堅牢化コストを削減。

4、物理的強制の乱数性

博弈可能な乱数信号から、物理的に証明された予測不能な乱数へ。乱数は、検証者の選択やブロック選出、委員会の抽選、オークション、さまざまなインセンティブメカニズムを支える。従来の乱数は協定層で生成されるため、操作や偏りの余地があった。

量子過程は、物理的前提に基づき、予測不能かつ偏りのない乱数を生成できる。

なぜこれが重要か、システム設計にどう影響するか：

よりクリーンな委員会選出や提案者選定：微細な操作戦略の攻撃面を減少。

より公平な順序付けとオークション：タイミング操作の影響を抑制し、時系列ゲームに対する耐性を向上。

より堅牢なメカニズム設計：インセンティブ設計の穴を塞ぎやすく。

4、不可複製の身元・証明

「鍵＝身元」から「デバイス＝身元」へ。Web3のアイデンティティは、ほぼ「鍵を所有していること」に依存している。シビル抵抗性は、経済コストや社会的規則に頼ることが多い。ノードの身元も、ソフトウェアレベルで緩く結びついている。

量子状態は複製できない。ハードウェア証明と結びつくことで、不可複製のデバイスアイデンティティや、遠隔証明の強化が可能となる。特定のメッセージや計算結果が、特定の物理端末から確かに出たことを証明できる。

なぜこれが重要か、システム設計にどう変化するか：

端点の保証強化：メッセージや実行の証明を、特定の物理環境に結びつけられる。

中継者や予言者の信頼面を低減：証明能力がハードウェアに近づき、ソフトウェアの身元・声明だけに頼らなくなる。

より信頼できる検証可能な計算：実行の追跡性が偽造されにくくなる。

5、時間同期を一等原語に

「ソフト時刻」から「協定レベルの時刻」へ。ブロックチェーンの時間管理は本質的にソフトな仮定だ。タイムスロットや順序付けには、微小な遅延や優位性が存在し、MEVの源ともなる。量子増強された時刻同期は、長距離にわたる時間調整をより緊密にできる。

なぜこれが重要か、システム設計にどう影響するか：

より公平なブロック生成ウィンドウ：遅延の非対称性を低減し、フロントランニングを抑制。

よりクリーンなクロスドメイン決済：時間の狭いウィンドウにより、レースコンディションを減少。

より安定した順序付け：ネットワークのジッターに対する感度を低減。

6、最小信頼のクロスドメイン協調

「委員会の集まり」から「物理証明によるメッセージ伝達」へ。クロスチェーンの安全性は、Web3の最大リスクの一つだ。橋は委員会、多簽、中継者、予言者に依存し、それぞれ信頼面や故障モードを増やす。

エンタングルメントと感知可能な改ざんチャネルが成熟すれば、異なるドメインは、少ない社会的信頼仮定のもとで、同一の約束やイベントストリームを証明できる。

なぜこれが重要か、システム設計にどう影響するか：

橋の信頼集合が縮小：底層の検証が強化され、災害時の失敗リスクが減少。

よりクリーンな多域整列：中央運営者に依存せず、共有の順序を確立しやすくなる。

安全な階層的移行

今日のブロックチェーンがソフトウェア層で希少性や乱数、身元、順序、クロスドメイン通信を模擬しているのは、底層ネットワークやハードウェアが信頼できない前提に基づくためだ。量子ネットワークは、真実性、不可複製性、改ざん検知、乱数性、同期の一部能力を、基盤のインフラに取り込む。

これは、TLSが暗号学をネットワーク層に持ち込んだ歴史や、TEEが信頼をハードウェアに持ち込んだ歴史、セキュアブートが起動の完全性をファームウェアに持ち込んだ歴史と類似している。

ブロックチェーンはこれにより陳腐化するのではなく、「信頼原語の重荷」をソフトウェアに再実装する負担から解放され、ガバナンス、インセンティブ、コラボレーション、対抗性の共有状態といった本質的な課題に集中できるようになる。

五、反論と現実的制約

たとえ量子安全ネットワークが戦略的な一部に限定されても、その事実だけで、技術スタックの標準や設計仮定を根本から変える。高信頼通信は「全体に普及しなくても」システム構築に影響を与える。ネットワークの一部に感知可能な改ざんチャネルがあれば、脅威モデルは上流に移行し、安全性の前提も広がる。

現実には、量子安全通信は依然高価で脆弱、範囲も限定的だ。ハードウェアの導入と運用は難しく、既存のインターネットインフラとシームレスに統合しにくい。多くのユースケースでは、ポスト量子暗号だけで十分と考えられるため、量子安全なリンクは、政府ネットワークや金融インフラ、重要国家システムに集中しやすい。

最終的には、部分的に強化された信頼保証を持つ経路と、依然敵対的なオープンインターネットのハイブリッドとなる。

この不均一な展開は、設計の方向性を弱めるのではなく、「偏り」をもたらすだけだ。

六、システムは時間とともにどう適応するか

大規模インフラの変革は、一度きりではなく、早期の標準採用と展開に先行して設計変更が進む。安全分野では特にそうだ。新標準の採用と早期導入が進むと、構築者は新たな基準を前提とし、インフラの浸透が不均一でも、新たな基準に基づく設計を始める。

より現実的な進化の道筋は次の通り：

今後5年：安全能力の商品化

ポスト量子暗号は、クラウドサービスや企業、規制産業に徐々に浸透。量子安全は標準的な安全リストの一部となり、特別な売りではなくなる。金融や政府、重要インフラの高価値シナリオで、最初の量子安全リンクが登場。

これらのアップグレードは普及しなくても、システムの構築に影響を与える。チームはネットワーク層や暗号層の基準をより強固に想定し、システム間の連携や調整、非信頼参加者間のルール実行に注力し始める。

5〜10年：設計仮定の移行

より強力な安全原語が標準化されると、システムは敵対ネットワークや脆弱な暗号のための過剰な設計を避けるようになる。基盤プラットフォームは、完全性検証やハードウェア証明、検証ツールを統合し始める—これらはかつて「高級機能」とみなされていた。

この段階では、変化は「システム設計の思考」に移る。構築者は、「安全性が前提の世界」を想定した設計を始め、複雑性は「システムの相互作用」「権限の管理」「境界を越えた調整」に移る。

10年以上：インフラが設計パラダイムに追いつく

量子安全な通信と感知可能な改ざん通信は、主要な金融センターや政府ネットワーク、重要な経路でより一般的になる。多くの現代システムは、より強固な安全仮定のもとで設計され、インフラもまた、数年前に想定された設計パターンに追いつく。

量子：自律性の次なる段階を推進

量子をWeb3の脅威の主流ストーリーとみなすのは誤りだ。むしろ、加速剤だ。自律AIシステムが現実世界に進出し始めるタイミングと重なる。

安全原語をインフラ層に押し込むことで、強力な暗号や感知可能な改ざん通信、実行の完全性は、より安価で標準化され、差別化要素ではなくなる。これにより、信頼コストが低減し、新たな設計空間が解放される。AIエージェントが真に必要とし、真の権力を持つための原語—検証可能な実行、強制的な権限境界、信頼を共有しないシステム間の約束—を構築できる。

量子はWeb3を殺さず、むしろ成長を促す。

安全性がインフラの基盤となるとき、残る課題は、信頼のない環境でいかにして自律システムが信頼性を持って協調できるかという、Web3の根幹的な問題だ。