Digitaalses kogukonnas arutatakse füüsiliste osakeste arvutamise ohtu plokiahela algoritmidele. Milliseid muutusi võib krüptovaluutamajandusse tuua uue ajastu riistvara, kas kvantarvutit ja kaevandamist on võimalik ühendada - sellest uues artiklis. Samuti ütleme teile, kui reaalsed on hirmud, et PoW kaevandamine lakkab olemast.
Mis on kvantarvuti
Tavapärased masinad kasutavad binaarset arvutussüsteemi. Igasugune töödeldav teave on loetud bittides ja näeb välja nagu numbrite 1 ja 0 kombinatsioon. Töö raskuseks on andmete mahukus. Kuid hetkel, kui on vaja modelleerida palju variante, kasutades suurt arvu muutujaid, tekib jõudluskriis. 2 numbri jaoks on 4 unikaalset kombinatsiooni. Kui otsida kõiki võimalikke 10-kohalisi variante 10 muutuja jaoks - võib otsing võtta kümneid kuid.
SHA-256-krüpteeringu hash on 32 tähemärki pikk. Selle dekrüpteerimiseks tuleb iga 32 muutuja kombinatsiooni kordamööda läbi otsida. Isegi superarvutite kombineeritud võimsuse korral võtaks see protsess miljard aastat. Seepärast peetakse SHA-256 esialgu turvaliseks.
Erinevalt binaarsest süsteemist on välja töötatud kvantmeetod. Teoreetiliselt võib võimas füüsikaline osakestearvuti simuleerida keeruliste jadade variante minutitega, mis superarvutite puhul võtaks sadu aastaid.
Tööpõhimõte
Kvantmeetodi puhul ei kasutata ületoomist. Bittide asemel on arvutamise ühikuks qubitid. Need on muutujad, mille väärtus on 1 või 0 tõenäosusega 50%.
Teisisõnu, kubiti puhul on kõik variandid tõesed ja eksisteerivad samaaegselt samas arvutuslikus reaalsuses.
5020 $
boonus uutele kasutajatele!
ByBit pakub mugavaid ja turvalisi tingimusi krüptovaluutaga kauplemiseks, pakub madalaid vahendustasusid, kõrget likviidsust ja kaasaegseid vahendeid turuanalüüsiks. See toetab spot- ja finantsvõimendusega kauplemist ning aitab algajaid ja professionaalseid kauplejaid intuitiivse kasutajaliidese ja juhendmaterjalidega.
Teenida 100 $ boonust
uutele kasutajatele!
Suurim krüptovahetus, kus saate kiiresti ja turvaliselt alustada oma teekonda krüptovaluutade maailmas. Platvorm pakub sadu populaarseid varasid, madalaid vahendustasusid ja täiustatud vahendeid kauplemiseks ja investeerimiseks. Lihtne registreerimine, kiire tehingute kiirus ja usaldusväärne rahaliste vahendite kaitse teevad Binance'i suurepäraseks valikuks mis tahes taseme kauplejatele!
Kui vastused on juba olemas, peame aru saama, mis võtab aega arvutustes. Tulemuse väljavõtmiseks tuleb rakendada tõlgendusalgoritmi. Kvantarvuti (QC) ruumi informatsiooni tõlkimine arusaadavasse vormi võtab aega.
Selliste arvutuste tegemise võimalused on väljatöötamisel. Paralleelselt püüavad kvantfüüsika teadlased suurendada tõlgendamisalgoritmide kiirust. Selles valdkonnas tehakse tööd kõigis suuremates teadusülikoolides, näiteks MIT (USA) ja juhtivates kommertslikes fintech-laborites IBMis ja Google'is.
Tekkimise kuupäev
1980. aastal avaldasid Ameerika teadlane Paul Benioff ja Nõukogude füüsik Juri Manin esimesed kvantarvutiteooriaga seotud tööd. Aasta hiljem (1981. aastal) esitleti esimene kvantarvutuse prototüüp, mis sisaldas 2 kubitti. Selle looja oli Nobeli füüsikapreemia laureaat Richard Feynman. Näidis põhines Turingi arvutil. Teoreetilisi edasiarendusi tehti rohkem kui 10 aasta jooksul. Praktilised nihked algasid aga pärast arvude faktoriseerimise algoritmi loomist, mida Shore kirjeldas 1994. aastal.
Sellest hetkest alates liitusid Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi (MIT) ja hiljem IBMi uurimisosakonna töötajad võistlusega, et luua toimiv kvaliteedikontrolli mudel. Arvutuste aluseks valiti erinevad füüsikalised objektid: footonid, elektronid, külmad aatomid ja muud.
Tabelis on esitatud realiseeritud käitiste loetelu.
| Esitamise aasta | Arendajad | Qubitite arv |
|---|---|---|
Võimsus
Selliste arvutuste aktiivne arendamine toimub globaalsete probleemide lahendamiseks. Peamised rakendusvaldkonnad on järgmised:
- Kosmosetööstus
- Transport
- Arvutitehnoloogiad
- Tervishoid
- Investeeringud.
Võttes arvesse liikumise trajektoori, materjalide koormust, looduslikke ja inimtegureid, võivad kvantalgoritmid optimeerida kütusekulu lennunduses ja transpordilogistikas. Tehnoloogia abil saab suurendada süsteemi rahalist tõhusust või teha insenerlikke arvutusi planeetidevaheliste laevade projekteerimisel.
QC jaoks on võimalik luua uue põlvkonna krüpteerimine ja laiendada tulemuste arvu tehisintellekti töös.
Kaubandus, investeerimisriskide juhtimine ja turukäitumise prognoosimine kuuluvad samuti modelleerimise võimaluste hulka. Keemia, farmakoloogia ja geneetika on peamiseks põhjuseks mitmemiljardilise väärtusega arendustele.
Sellise arvuti võimalused on võrreldavad evolutsiooniga. Uute ainete sünteesimine, tugevamate ühendite loomine, genoomi dešifreerimine. Ravimite väljatöötamise aeg võtab keskmiselt 5-10 aastat. QC võib vähendada loomist 2 aastani, samuti modelleerida keemilisi valemeid ja sünteesida ravimit ravimatuid haigusi.
Milline on kvantarvutite oht kaevandamiseks
Nii suur arvutusvõimsus kujutab endast ohtu. Paljud praegused krüpteerimis- ja krüptograafiameetodid muutuvad kaitsetuks ja ohustatuks. Bitcoini hashimist, mis kasutab SHA-256 algoritmi, võib murda stabiilne QC 4 tuhande qubitiga. Selliseid arvuteid ei ole veel loodud. Viimane efektiivne mudel sellise ülesande täitmiseks on ehitatud 127 qubitiga.
Vaatamata kõrgele arvule on üksuste omavaheline seotus kergesti katkestatav ja nõuab arvutuste tegemiseks ideaalseid tingimusi. Näiteks võib juhuslik fotoon, mis satub süsteemi pitseerimisvea tõttu, tuua arvutustesse parandamatuid vigu.
Mida rohkem qubiteid kasutatakse, seda ebastabiilsem on nende side. Tehnoloogiaettevõtte Rigatti toodetud 4- ja 16-qubitiliste üksuste puhul on registreeritud veamäärad koguni 8,92% ja 16,37%.
Kuidas kindlustada plokiahelat kvantohtude eest
Ligikaudsete hinnangute kohaselt toimub piisavalt suure QC loomine järgmise 10-15 aasta jooksul. Siiski ei piisa ainult sobiva arvu qubitite olemasolust. Oluline on, et arvutuste tulemust saaks tõlgendada vähem kui 10 minutiga. See tuleneb SHA-256 haavatavusest, mis tekib alles enne ahelas oleva ploki sulgemist.
Hetkel, mil tõlgendusaeg on sellest väiksem, muutub Bitcoini kaevandamine mõttetuks. Nii muutub ka enamik digitaalse kaevandamise Proof-of-Work (PoW) algoritmile. Sellega seoses tegeleb osa teadlastest postkvantsionaalse krüptograafia meetodite arendamisega. Nende aluseks on sellised matemaatilised alused:
- Krüpteerimine lineaarsete koodidega.
- Ruutude teooria.
- Algoritmid, mis kasutavad stabiilse tõestusega hash-funktsiooni.
Kokkuvõte
Kvantosakeste potentsiaal võib viia järgmise tehnoloogilise revolutsioonini. Praegu puutume kokku selle rakendustega majapidamises - silmahaiguste laserravi või magnetresonantstomograafia (MRI). Oht ohustada olemasolevaid plokiahela tehnoloogiaid on hea põhjus luua turvalisemad krüpteerimismeetodid.
Korduma kippuvad küsimused
✨ Kas QC-s on võimalik kaevandada?
Kvantide arvuti saab korraga kõik võimalikud lahendused hash-funktsioonile. Blockchain seisab silmitsi võrgu keerukuse paradoksiga ja tõenäoliselt peatub.
⚡ Kas on võimalik osta kvantarvutit?
Kommertsmudeleid toodab ettevõte D-Wave. Paigaldamise maksumus on alates $10 miljonit eurot.
📌 Millist programmeerimiskeelt kasutatakse QC algoritmide kirjutamiseks?
Arendajad kasutavad: QPL, QCL, Haskell, Quipper.
🔥 Mis on superpositsioon?
See on qubiti üheaegne olek väärtusega 1 ja 0.
📢 Mis on Shori algoritm?
See on arvude primaarseteks korrutajateks lahutamise põhiprintsiip, mida kasutatakse füüsikaliste osakeste arvutamisel.
Kas tekstis on viga? Märkige see hiirega ja vajutage Ctrl + Sisesta
Autor: Saifedean Ammous, krüptorahanduse ekspert.
Estonian 
English (United States) 
English (UK) 
Bulgarian 
Hungarian 
Danish 
Indonesian 
Spanish 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
German 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal) 
Portuguese (Brazil) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Turkish 
Ukrainian 
Finnish 
French 
Czech 
Swedish