什么是量子计算？量子计算真的会威胁到比特币吗？

时间：2022-02-23|浏览：499

市场上有许多关于量子计算的骗局和城市传说。我们的想象力非常强大，足以让我们相信尼斯湖怪物会把人拖进水下，人工智能的兴起开始显示人类的特征，现在有一个神秘的量子算法可以从地球上抹去比特币。
那么，什么是量子计算呢？它真的对比特币构成威胁吗？它最终会剥夺数字黄金的价值吗？
量子计算是什么？
量子计算是一个新兴的科学分支，利用叠加和纠缠等量子现象来解决数学问题。2019年，谷歌声称它创造了一台量子霸权计算机，解决最快的超级计算机大约需要1万年的时间。合肥科技大学的中国科学家开发了一台机器，据说只需200秒就能解决玻色子采样问题，即使是速度非常快的超级计算机TaihuLight，大约需要25亿年才能解决这个问题。
那么，这些叠加和纠缠的概念是什么呢？它们最终会对比特币网络安全产生什么影响？
叠加
叠加是指量子系统可以同时处于多种状态。这里和那里，上和下，1 和 –是的，这与比特币挖掘有关。
在比特币挖掘中，计算机必须解决一个数学问题，即在找到满意的解决方案之前，寻找尽可能小的32位随机数。
使用普通的挖掘设备，无论计算能力有多强，都需要大量的能量来找到这个随机数。但理论上，量子计算机可以在几秒钟内解决这些问题，而不需要花费太多的能量。
这是因为量子比特与普通比特只能是1或0不同，同时可以是1和0，大大加快了新区块的发现过程。
什么是量子计算？量子计算真的会威胁到比特币吗？
纠缠
因此，叠加似乎使比特币的计算毫无价值。然而，这只是问题的一部分：还有另一种量子现象纠缠，即网络中的所有参与者可能同时就测量结果达成一致，这听起来像是共识比特币工作证明的一部分。
一般来说，量子纠缠是一种观察量子尺度的现象，纠缠颗粒保持联系（在某种意义上），所以无论两颗粒之间的距离有多远，一颗粒的操作都会影响另一颗粒。
也就是说，纠缠和叠加似乎在不久的将来消亡了比特币的基本部分，仅仅因为量子计算机在理论上可以快速执行所有操作——但它们真的可以吗？或者，现在可以了吗？
量子计算和比特币
根据Tessler和Byrnes发表的科学研究，如果能找到有效的反转SHA-256量子算法，所以我们可以很容易地挖掘出比特币。然而，人们认为经典算法和量子算法都没有逆转SHA-256高效算法。所以唯一的办法就是蛮力搜索，也就是尝试不同的输入，直到找到满意的解决方案。
在同一篇论文中，Tessler和Byrnes提出量子计算对比特币在采矿、安全和分叉三个主要方向上的短期影响似乎相当小。原因很简单。量子计算机需要比当前量子算法有更多的量子比特和突破来对比特币产生不利影响。
终于来到了都市传说提醒人们警惕量子计算各种优势的时刻——嗯，即使在这种情况下，这种优势也不是不可逾越的，所以经典的并行化是无法战胜的。
因此，记住这一点，让我们回到文章开头关于量子计算对比特币构成威胁的问题。它最终能剥夺数字黄金的价值吗？这是可能的，但量子计算对比特币的风险意味着它能在多大程度上保护比特币抵御这些风险。