科学家们提出了基于量子证明的工作共识用于区块链

澳大利亚和美国的几所大学的研究团队与量子技术公司BTQ合作，最近发表了一篇研究论文，提出了一种新的基于量子计算技术的工作量证明（PoW）方案，用于验证共识的区块链共识。

我们关于在证明工作量的区块链共识算法中使用NISQ时代量子采样问题的新论文。与@BTQ_Tech合作。 https://t.co/MKAB2czqSk

— Peter Rohde (@drpeterrohde) June 1, 2023

这篇预印本研究论文被称为“量子采样的工作量证明共识”，详细介绍了一种系统，作者声称该系统“相对于经典硬件的计算，提供了显著的加速和节能。”

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研究人员表示，目前用于解决PoW共识难题的算法速度较慢，需要大量的计算资源进行处理：

“尽管比特币等经典PoW方案以能源效率低而闻名，但我们基于玻色子采样的PoW方案提供了一种在量子硬件上实现更加节能的替代方案。”

根据该论文，此方案提供的量子优势还将增加挖矿的难度，从而使“块挖掘时间保持一致”，进一步激励“量子矿工”的持续参与。

研究人员所指的采样过程，玻色子采样，不是一个新的过程，但其应用于区块链技术似乎是新颖的。玻色子采样在许多量子计算应用中表现出了优势。但由于它必须在为特定任务构建的系统中使用，因此作为非通用量子计算解决方案，其潜力被限制在少数领域，如化学。

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然而，根据研究人员的说法，它可能是未来区块链应用的完美解决方案，并潜在地降低比特币及类似区块链挖矿所带来的环境影响。

除了量子优势外，量子硬件也由于区块链挖掘的工作方式的本质而具有优势。

目前，经典超级计算机相对于它们的新量子同胞在处理同类问题时具有“预计算”的优势。但是，当涉及到区块链时，这种预计算基本上是浪费的。

挖矿是，正如研究人员所说的，一个“进展自由”的问题。无论多少次解决区块链难题以提供工作量证明，处理这些挑战的计算机和算法都不会在解决问题方面变得更加优秀。

这意味着，尽管量子计算机极具挑战性、昂贵且难以开发和维护，但它们最终将能够比最先进的经典系统更有效地验证共识。

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