Forskere foreslår kvantebevis-of-work-konsensus for blockchain

Et team af forskere fra universiteter i Australien og USA, der arbejder i samarbejde med kvanteteknologivirksomheden BTQ, har for nylig offentliggjort forskning, der foreslår en ny proof-of-work (PoW)-ordning for blockchain-konsensus, der er afhængig af kvanteberegningsteknikker for at validere konsensus.

Vores nye papir om brug af NISQ-æra kvantesamplingsproblemer i proof-of-work blockchain-konsensusalgoritmer. I samarbejde med @BTQ_Tech.https://t.co/MKAB2czqSk

— Peter Rohde (@drpeterrohde) 1. Juni, 2023

Døbt "Proof-of-work consensus by quantum sampling" beskriver preprint-forskningspapiret et system, som forfatterne hævder "giver dramatisk fremskyndelse og energibesparelser i forhold til beregning med klassisk hardware."

Ifølge forskerne er de nuværende algoritmer til at løse PoW-konsensusgåder langsomme og kræver en betydelig mængde beregningsressourcer at behandle:

"Mens klassiske PoW-ordninger som Bitcoins notorisk er energiineffektive, tilbyder vores boson-sampling-baserede PoW-ordning et langt mere energieffektivt alternativ, når det implementeres på kvantehardware."

Ifølge papiret ville kvantefordelen, som denne ordning giver, også øge vanskeligheden ved minedrift og dermed gøre det muligt at "opretholde en konsekvent blokminedriftstid", efterhånden som antallet af minearbejdere stiger, hvilket yderligere tilskynder til fortsat deltagelse af "kvanteminearbejdere."

Den prøveudtagningsproces, forskerne henviser til, bosonprøvetagning, er ikke ny, men dens anvendelse på blockchain-teknologi virker ny. Boson-sampling har vist lovende i adskillige kvanteberegningsapplikationer. Alligevel, som en ikke-universel kvantecomputerløsning (den skal bruges i et system bygget til en specifik opgave), har dens potentiale været begrænset til nogle få udvalgte domæner, såsom kemi.

Relateret: Hvordan påvirker quantum computing finansindustrien?

Men ifølge forskerne kan det være den perfekte løsning til at fremtidssikre blockchain-applikationer og potentielt reducere miljøpåvirkningen af ​​minedrift på Bitcoin blockchain og lignende kæder.

Bortset fra kvantefordele har kvantehardware også et ben på old school-computere på grund af arten af, hvordan blockchain-minedrift fungerer.

En af de nuværende fordele ved klassiske supercomputere i forhold til deres nye kvantefætre er evnen til at "forberegne", når de håndterer den samme problemklasse regelmæssigt. Men når det kommer til blockchain, er sådan forudberegning i det væsentlige spildt.

Minedrift er, som forskerne udtrykte det, et problem, der er "fremskridtsfrit." Ligegyldigt hvor mange gange et blockchain-puslespil løses for at give bevis på arbejdet, bliver computeren og algoritmerne, der behandler udfordringerne, aldrig bedre til at løse problemet.

Dette betyder, at kvantecomputere, på trods af at de er notorisk udfordrende at udvikle og dyre at bygge og vedligeholde, i sidste ende ville være i stand til at validere konsensus mere effektivt end state-of-the-art klassiske systemer.