科学家提出区块链的量子工作量证明共识

来自澳大利亚和美国大学的一组研究人员与量子技术公司 BTQ 合作，最近发表了一项研究，提出了一种新的区块链共识工作量证明 (PoW) 方案，该方案依赖于量子计算技术来验证共识。

我们关于在工作量证明区块链共识算法中使用 NISQ 时代的量子采样问题的新论文。 与合作 @BTQ_科技.https://t.co/MKAB2czqSk

— 彼得·罗德 (@drpeterrohde) 2023 年 6 月 1 日

这篇预印本研究论文被称为“量子采样的工作量证明共识”，详细介绍了一个系统，作者声称该系统“相对于经典硬件的计算提供了显着的加速和节能”。

根据研究人员的说法，目前解决 PoW 共识难题的算法速度很慢，并且需要大量的计算资源来处理：

“虽然像比特币这样的经典 PoW 方案是出了名的能源效率低下，但我们基于玻色子采样的 PoW 方案在量子硬件上实施时提供了一种更节能的替代方案。”

论文称，该方案提供的量子优势也会增加挖矿难度，从而随着矿工数量的增加“保持一致的区块挖矿时间”成为可能，进一步激励“量子矿工”的持续参与。

研究人员提到的抽样过程，玻色子抽样，并不是一个新的过程，但它在区块链技术中的应用似乎很新颖。 玻色子采样已在众多量子计算应用中显示出前景。 尽管如此，作为一种非通用的量子计算解决方案（它必须用于为特定任务构建的系统），它的潜力仅限于少数几个领域，例如化学。

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然而，根据研究人员的说法，它可能是面向未来的区块链应用程序的完美解决方案，并且有可能降低采矿对比特币区块链和类似链条的环境影响。

除了量子优势之外，由于区块链挖掘工作的性质，量子硬件在老式计算机上也有优势。

经典超级计算机当前相对于其新型量子计算机的优势之一是能够在定期处理同一类问题时进行“预计算”。 但是，当涉及到区块链时，这种预计算基本上是浪费了。

正如研究人员所说，采矿是一个“没有进展”的问题。 无论解决多少次区块链难题以提供工作证明，处理挑战的计算机和算法都不会更好地解决问题。

这意味着，尽管众所周知量子计算机的开发具有挑战性且构建和维护成本高昂，但最终将能够比最先进的经典系统更有效地验证共识。