Ученые предлагают квантовое доказательство рабочего консенсуса для блокчейна

Группа исследователей из университетов Австралии и США, работающая в сотрудничестве с компанией BTQ, специализирующейся на квантовых технологиях, недавно опубликовала исследование, в котором предлагается новая схема доказательства выполнения работы (PoW) для консенсуса блокчейна, которая использует методы квантовых вычислений для подтверждения консенсуса.

Наша новая статья об использовании проблем квантовой дискретизации эпохи NISQ в алгоритмах консенсуса Proof-of-Work блокчейна. В сотрудничестве с @BTQ_Tech.https://t.co/MKAB2czqSk.

- Питер Роде (@drpeterrohde) 1 июня 2023 г.

Названная "Proof-of-work consensus by quantum sampling", статья, опубликованная в препринте, описывает систему, которая, по утверждению авторов, "обеспечивает значительное ускорение и экономию энергии по сравнению с вычислениями с помощью классического оборудования".

По словам исследователей, существующие алгоритмы решения головоломок консенсуса PoW медленные и требуют значительного количества вычислительных ресурсов для обработки:

"В то время как классические схемы PoW, такие как Bitcoin`s, печально известны своей энергетической неэффективностью, наша схема PoW на основе бозонных выборок предлагает гораздо более энергоэффективную альтернативу при реализации на квантовом оборудовании".

Согласно документу, квантовое преимущество, обеспечиваемое этой схемой, также увеличит сложность добычи, что позволит "поддерживать постоянное время добычи блока" по мере увеличения числа майнеров, дополнительно стимулируя дальнейшее участие "квантовых майнеров".

Процесс выборки, на который ссылаются исследователи, - бозонная выборка - не является новым, но его применение к технологии блокчейн представляется новым. Бозонная выборка показала свои перспективы в многочисленных приложениях квантовых вычислений. Тем не менее, как неуниверсальное решение для квантовых вычислений (оно должно использоваться в системе, построенной для конкретной задачи), его потенциал был ограничен некоторыми областями, такими как химия.

Однако, по мнению исследователей, это может быть идеальным решением для защиты приложений блокчейна в будущем и, возможно, снижения воздействия майнинга на окружающую среду в блокчейне Bitcoin и подобных цепочках.

Помимо квантового преимущества, квантовое оборудование также имеет преимущество перед компьютерами старой школы из-за характера работы блокчейн-майнинга.

Одним из преимуществ классических суперкомпьютеров перед их новыми квантовыми собратьями является возможность "предварительного вычисления" при регулярном решении одного и того же класса задач. Но когда дело доходит до блокчейна, такой предварительный вычисление, по сути, пропадает впустую.

Майнинг - это, по словам исследователей, проблема, которая "не имеет прогресса". Сколько бы раз ни решалась головоломка блокчейна для обеспечения доказательства работы, компьютер и алгоритмы, обрабатывающие задачи, никогда не становятся лучше в решении проблемы.

Это означает, что квантовые компьютеры, несмотря на известную сложность разработки и дороговизну создания и обслуживания, в конечном итоге смогут проверять консенсус более эффективно, чем современные классические системы.