Google อ้างว่าบรรลุความเป็นเจ้าโลกควอนตัม สกุลเงินดิจิทัลควรไปที่ใด

เมื่อวันที่ 20 กันยายนปีนี้ Google ประกาศว่า "อำนาจสูงสุดของควอนตัม" ได้รับการพิสูจน์แล้ว พวกเขาพิสูจน์ความเหนือกว่าของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเหนือคอมพิวเตอร์สถาปัตยกรรมแบบดั้งเดิมในการทดลองเป็นครั้งแรก: ในการประชุมสุดยอดซูเปอร์คอมพิวเตอร์ครั้งแรกของโลก ซึ่งต้องใช้การคำนวณเป็นเวลา 10,000 ปี Google คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้เวลาเพียง 3 นาที 20 วินาที บทความสำคัญนี้ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดความรู้สึกในแวดวงฟิสิกส์ควอนตัมเท่านั้น แต่ยังจุดประกายการอภิปรายอย่างเผ็ดร้อนในหมู่บุคคลภายนอกอีกด้วย ตอนนี้ทุกคนคงรู้แล้วว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมนั้นยอดเยี่ยม แล้วอะไรคือความแตกต่างระหว่างมันกับโหมดการทำงานของคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม?

ในคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม ทรานซิสเตอร์เป็นหน่วยพื้นฐานที่สุดที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลข้อมูลได้ ตามหน้าที่ มันเหมือนกับสวิตช์ที่สามารถปิดกั้นหรือยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ สัญญาณไฟฟ้าสูงและต่ำประกอบกันเป็นข้อมูล กล่าวคือ bits—สำหรับ bit มีทั้ง 0 และ 1 วิศวกรแสดงคำ สัญลักษณ์ หรือตรรกะที่แตกต่างกันด้วยลำดับ 0 และ 1 ที่แตกต่างกันโดยการสร้างชุดคำสั่ง ยิ่งมีบิตมากเท่าใด ข้อมูลที่สามารถแสดงได้มากขึ้นเท่านั้น

ดังนั้น ในด้านของคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม ยิ่งมีทรานซิสเตอร์มากเท่าใด ข้อมูลก็ยิ่งสามารถประมวลผลต่อหน่วยเวลาได้มากเท่านั้น และกำลังการประมวลผลก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ทุกวันนี้ ทรานซิสเตอร์ในคอมพิวเตอร์มีขนาดไม่กี่นาโนเมตรอยู่แล้ว แต่ในปัจจุบันมนุษย์พบกับอุปสรรคทางกายภาพที่แท้จริง นั่นคือ ทรานซิสเตอร์ไม่สามารถถูกทำให้เล็กลงได้อีกต่อไป และกฎของมัวร์ (จำนวนที่สามารถรองรับได้ในวงจรรวมทรานซิสเตอร์จำนวนเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุก ๆ สองปี) ก็ล้มเหลวเช่นกัน

การถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์ควอนตัมคาดว่าจะทำลายอุปสรรคทางกายภาพของทรานซิสเตอร์ ในคอมพิวเตอร์ควอนตัม qubits สามารถตั้งค่าเป็น 0 หรือ 1 ยิ่งกว่านั้น ในโลกควอนตัม qubits สามารถอยู่ในหลายสถานะพร้อมกันและอาจเป็นการรวมกันเชิงเส้นของสถานะควอนตัมหลายๆ สถานะ สถานะนี้เป็นสิ่งที่เราได้ยินบ่อยๆ: สถานะซ้อนทับควอนตัม คุณสมบัติ สถานะซ้อนทับควอนตัมนำมาซึ่งความเป็นไปได้ที่ยอดเยี่ยม เพื่อการเปลี่ยนแปลง

เมื่อบิตแบบดั้งเดิมแสดงถึงชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ 16 ชุด คุณสามารถเลือกได้เพียงชุดเดียว แต่ใน qubit ในสถานะซ้อน คุณสามารถคิดได้ว่าอยู่ในสถานะทั้งหมด 16 สถานะในเวลาเดียวกัน ดังนั้นคุณต้องการเพียง 4 คิวบิตเพื่อแทนค่ากำลัง 2 ยกกำลัง 4 ของบิตข้อมูลแบบดั้งเดิม ยิ่งเพิ่มอีกนิด ความได้เปรียบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะเพิ่มขึ้นสองเท่าแบบทวีคูณ

นี่คือเหตุผลที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมของ Google ใช้เวลาเพียง 200 วินาที และคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมใช้เวลา 10,000 ปี คอมพิวเตอร์ 53 คิวบิตของ Google มีความเร็วในการประมวลผลที่ 53 เท่าของคอมพิวเตอร์ทั่วไป

เนื่องจากการคำนวณแบบควอนตัมมีความรุนแรงมาก อัลกอริธึม SHA256 ของ Bitcoin จะถูกแคร็กอย่างรุนแรงมากน้อยเพียงใด คำตอบคือ: ไกลมาก

ประการแรก คำจำกัดความของคำว่า 'quantum supremacy' หมายถึงความจริงที่ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถมีประสิทธิภาพมากกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมที่มีอยู่ในโปรแกรมที่มีคุณค่าทางปฏิบัติ โดยมีเงื่อนไขว่าโปรแกรมนั้นจะต้อง 'มีคุณค่า' แต่คอมพิวเตอร์ควอนตัมของ Google จำลองสถานการณ์การคำนวณที่พิเศษมากเท่านั้น ซึ่งไม่มีค่าใดๆ

ประเด็นที่สองคือเครื่องคำนวณควอนตัมของ Google ไม่สามารถรับประกันได้ว่าผลลัพธ์จะถูกต้อง อันที่จริง ตามทฤษฎีของควอนตัมคอมพิวเตอร์แล้ว ในทางตรงข้าม ผลลัพธ์ที่ได้จากคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกนั้นแม่นยำและเชื่อถือได้มาก ๆ เห็นได้ชัดว่าไม่ยุติธรรมเลยที่จะเปรียบเทียบเวลาที่ใช้ในการเปรียบเทียบทั้งสอง ในความเป็นจริง Quantum Computing ที่มีค่าในทางปฏิบัติอย่างน้อยต้องไปถึงพื้นที่สีน้ำเงินในภาพด้านบน Quantum Computer ในปัจจุบันยังล้าหลังอยู่มาก

จนถึงตอนนี้ คอมพิวเตอร์ควอนตัมได้พิสูจน์ให้เราเห็นถึงฟังก์ชั่นผู้บริหารที่ทรงพลัง แต่ยังไม่สามารถทำลายการเข้ารหัสได้ คล้ายกับการสร้างระเบิดนิวเคลียร์ไฮโดรเจนโดยมนุษย์ เป็นการพิสูจน์ว่านิวเคลียร์ฟิวชันมีพลังมหาศาล แต่ก็ยังห่างไกลจากการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชัน สิ่งที่ต้องทำคือการป้องกันไม่ให้เวลาผ่านไปและพัฒนาทางเลือกดั้งเดิมที่ทนทานต่อการโจมตีควอนตัม เช่น ลายเซ็นต่างๆ การแลกเปลี่ยนคีย์ และศูนย์ ก่อนที่จะถึงวันที่ความเหนือกว่าของควอนตัมจะทำลายเทคโนโลยีการเข้ารหัสอย่างแท้จริง การพิสูจน์ ของความรู้เป็นต้น

ในแวดวงสกุลเงินปัจจุบัน มีสองโครงการที่ทำได้ดีกว่าในการพิสูจน์แบบไม่มีความรู้และลายเซ็นแบบไม่มีควอนตัม

ประเภทหนึ่งคือเหรียญนิรนาม เช่น Grin และ ZCash คุณค่าหลักของโครงการเหล่านี้อยู่ที่เทคโนโลยีการเข้ารหัสขั้นสูง

อีกประเภทคือเครือข่ายสาธารณะบางส่วนที่รองรับลายเซ็นที่ทนทานต่อควอนตัม จนถึงตอนนี้ มีเพียง Hcash และ IOTA เท่านั้นที่ประสบความสำเร็จในการต่อต้านควอนตัมในโครงการบล็อกเชนหลายพันโครงการในโลก เมื่อเปรียบเทียบกับ IOTA แล้ว ฟังก์ชันต่อต้านควอนตัมของ HyperCash มีข้อดีอย่างมากในด้านความเข้ากันได้ การป้องกันที่หลากหลาย และความน่าเชื่อถือ ไม่ใช่เรื่องเกินจริงที่จะกล่าวว่าปัจจุบัน HyperCash เป็นทีมชั้นนำในการต่อต้านควอนตัมบล็อคเชนระดับโลก ลายเซ็นที่ทนทานต่อควอนตัมของ HyperCash มีข้อดี 5 ประการ:

1) ความเข้ากันได้: ก่อนการเกิดขึ้นของคอมพิวเตอร์ต่อต้านควอนตัม แผนลายเซ็น ECDSA ยังคงสามารถใช้ในระบบ cryptocurrency หรือ blockchain และ Hcash เข้ากันได้กับแผนลายเซ็น ECDSA ของระบบที่มีอยู่ เพื่อให้สามารถรวมเข้ากับกระแสหลักในปัจจุบันได้ดี แพลตฟอร์มการซื้อขาย cryptocurrency เชื่อมต่อและเป็นพื้นฐานสำหรับการสนับสนุนในภายหลังสำหรับคุณสมบัติการทำงานร่วมกันข้ามสายโซ่

2) ความยืดหยุ่น: Hcash รองรับรูปแบบลายเซ็นต่อต้านควอนตัมสองรูปแบบ (รูปแบบลายเซ็นภายหลังควอนตัม) ที่ได้รับการวิเคราะห์/ประเมิน/สาธิตโดยชุมชนการเข้ารหัสระหว่างประเทศอย่างสมบูรณ์ และมีความโดดเด่นในแง่ของความปลอดภัยหรือประสิทธิภาพการทำงาน ซึ่งทำให้ระบบมีมากขึ้น ความยืดหยุ่นที่มากขึ้นและการรักษาความปลอดภัยที่ดีขึ้น

3) ความปลอดภัย: รูปแบบลายเซ็นต่อต้านควอนตัมที่สนับสนุนโดย Hcash ไม่เพียงแต่มีความปลอดภัยที่พิสูจน์ได้ในทฤษฎีการเข้ารหัส (ทางคณิตศาสตร์) เท่านั้น แต่ยังมีลักษณะการโจมตีแบบต่อต้านช่องทางด้านข้างในการดำเนินโครงการด้วย

4) ประสิทธิภาพ: การรวมกันของลักษณะต่อต้านควอนตัมในระบบ Hcash และกลไกฉันทามติแบบไฮบริดใหม่ทำให้ระบบ Hcash มีข้อได้เปรียบอย่างแท้จริงในแง่ของปริมาณงาน ตัวอย่างเช่น: หากใช้รูปแบบลายเซ็นต่อต้านควอนตัม DILITHIUM ในระบบ Bitcoin ค่า TPS ของมันอยู่ที่ 0.389 ธุรกรรมต่อวินาทีสูงสุด ในขณะที่ TPS ของระบบ Hcash ที่ตระหนักถึงลักษณะต่อต้านควอนตัมและความเห็นพ้องแบบไฮบริดใหม่คือประมาณ 150 ธุรกรรม ต่อวินาที.

5) การบังคับใช้: คุณลักษณะต่อต้านควอนตัมของ Hcash สามารถนำไปใช้อย่างกว้างขวางกับระบบ cryptocurrency หรือ blockchain ที่มีอยู่