Si parla molto dell'effetto dell'informatica quantistica sulla blockchain. Promette di eseguire calcoli a ordini di grandezza superiori rispetto ai computer attuali. Ma cosa significa l'informatica quantistica per il futuro della blockchain? L'informatica quantistica rappresenta un rischio per la sicurezza della blockchain?

Per affrontare la questione, è necessario innanzitutto indagare sui suoi obiettivi e sui progressi compiuti. È possibile esaminare come questa tecnologia influenzerà i progetti blockchain. Inoltre, capiremo cosa significa per l'ambiente decentralizzato in generale.

Che cos'è il calcolo quantistico?

La principale distinzione tra i computer quantistici e quelli tradizionali è il modo in cui gestiscono le informazioni. I computer classici utilizzano "bit" di dati per memorizzare le informazioni in uno dei due stati: 0 o 1. Ogni 0 e 1 è un segnale elettrico ad alta o bassa tensione. Il computer li interpreta per produrre le immagini che vediamo sui nostri schermi. Mentre i computer quantistici memorizzano le informazioni in bit quantistici, spesso noti come "qubit". Questi stati a virgola mobile funzionano più come una nuvola di probabilità che come un sì/no binario.

I qubit hanno un livello di complessità enorme. I computer quantistici possono elaborare i dati più velocemente dei computer classici. Possono affrontare problemi di calcolo che i computer tradizionali non sono in grado di risolvere.

Capire il calcolo quantistico

Questi supercomputer funzionano grazie a due aspetti della fisica quantistica: la superposizione e l'entanglement. Ciò consente ai computer quantistici di eseguire compiti in modo rapido e con un consumo energetico molto inferiore.

Superposizione

I bit nell'informatica tradizionale hanno due stati possibili: zero o uno. Un qubit è un'unità di informazione quantistica analoga a un bit classico nell'informatica quantistica. I qubit hanno qualità uniche. Esse permettono di risolvere problemi complicati più velocemente dei bit tradizionali. Una di queste qualità è la superposizione. Questa qualità prevede che un qubit possa memorizzare una combinazione di 0 e 1 simultaneamente piuttosto che un valore binario (0 o 1). I qubit possono avere due risultati concepibili: zero o uno, ma questi stati sono una sovrapposizione dei due.

I qubit non devono necessariamente trovarsi in uno di questi stati nel regno quantistico. Può trovarsi in qualsiasi combinazione di questi stati. Quando misuriamo il suo valore, deve determinare se è zero o uno. Questa è la superposizione. Si riferisce alla capacità del sistema quantistico di esistere in più stati contemporaneamente.

Nell'informatica tradizionale, ad esempio, ci sono quattro byte. Una combinazione di quattro byte può rappresentare 24=16 valori e un valore in qualsiasi momento. Ma in una varietà di quattro qubit, tutte le 16 opzioni sono possibili contemporaneamente.

Entanglement

L'entanglement è una correlazione molto forte che esiste tra le particelle quantistiche. È così forte che due o più particelle quantistiche possono collegarsi all'unisono nonostante siano separate da grandi distanze. Anche quando sono separate da distanze enormi, le particelle rimangono accoppiate. Grazie al funzionamento del laser, due qubit diventano entangled. Una volta entangled, i due qubit sono indeterminati. I qubit possono quindi separarsi da qualsiasi distanza e rimanere collegati. Quando uno dei qubit viene manipolato, anche il suo gemello entangled viene manipolato.

Applicazioni e uso dei computer quantistici

Simulazione della meccanica quantistica

I computer quantistici utilizzano i fenomeni quantistici per la loro computazione. Per questo motivo, funzionano abbastanza bene per modellare altri sistemi quantistici. Sono in grado di gestire la complessità e l'ambiguità di sistemi che avrebbero sopraffatto i computer tradizionali. La fotosintesi, la superconduttività e le forme molecolari sono esempi di sistemi quantistici modellabili.

Crittografia

La crittografia classica si basa sulla natura incontrollabile di compiti come la fattorizzazione dei numeri interi e i logaritmi discreti. I computer quantistici possono affrontare molti di questi problemi in modo più efficiente.

Ottimizzazione

Determinare la soluzione migliore per un problema, tenuto conto del risultato desiderato e delle limitazioni, è l'ottimizzazione. Le decisioni critiche nella ricerca e nell'industria dipendono da varie considerazioni. Queste condizioni possono essere il costo, la qualità e il tempo di produzione. Possiamo anche trovare risposte irraggiungibili eseguendo algoritmi di ottimizzazione di ispirazione quantistica su computer classici. Questo ci permette anche di gestire meglio sistemi complicati. Diventa più facile gestire i flussi di traffico, l'assegnazione dei gate degli aerei, le consegne dei pacchi e l'accumulo di energia.

Apprendimento automatico con la meccanica quantistica

L'apprendimento automatico sui computer tradizionali sta trasformando la scienza e l'economia. Tuttavia, l'addestramento dei modelli di apprendimento automatico ha un costo computazionale elevato. Questo ha limitato la portata e i progressi del settore. Per accelerare i progressi in questo campo, stiamo anche studiando modi per creare software quantistici che consentano un apprendimento automatico più rapido.

La ricerca

Nel 1996 è stato scoperto un algoritmo quantistico. Questo algoritmo ha accelerato la soluzione delle ricerche di dati non strutturati. Ha iniziato la ricerca in un numero inferiore di passi rispetto a qualsiasi algoritmo tradizionale.

Effetto del calcolo quantistico sulla Blockchain

L'informatica quantistica ha il potenziale di rompere la crittografia RSA

Esiste il rischio che un sistema informatico più potente possa violare le protezioni di sicurezza. Può violare l'importante architettura analitica in tempo reale di Bitcoin. Può fornire la tecnologia per minare la crittografia RSA utilizzata nel funzionamento di Bitcoin. Senza di essa, il trasferimento di dati Bitcoin su Internet sarà insicuro. Sarà anche semplice falsificare le transazioni di utenti reali. Inoltre, sarà possibile rubarsi le monete a vicenda.

Costoso violare le protezioni

Gli specialisti di Bitcoin hanno risposto a quanto tempo pensavano che il Quantum Computing avrebbe impiegato per violare la sicurezza dell'NSA. Una risposta anonima ha affermato che la riduzione della protezione dell'NSA richiederebbe una spesa di livello governativo. Potrebbero bastare pochi minuti. Ma la spesa stimata richiederebbe una quantità significativa di fondi governativi.

Il Bitcoin si rafforza

I dati indicano che la minaccia dell'informatica quantistica potrebbe arrivare nei prossimi vent'anni. I crittografi ritengono che il Bitcoin si rafforzerà quando diventerà una vera preoccupazione. Il Bitcoin avrà sviluppato un sistema superiore in grado di mitigare queste minacce.

Qubit

Anche l'emergere dei Qubit rappresenta una seria minaccia per il valore della blockchain. Con i Qubit, il Quantum Computing sarà in grado di seguire le transazioni della blockchain. Le destabilizzerebbe, decifrando la crittografia ed esponendo il sistema a ulteriori hack e falle. Questo è anche un buon approccio per caratterizzare i qubit oggi. La realtà descritta dagli specialisti di Blockchain mostra che lo sviluppo di un Qubit puro richiederà molti anni.

Il computer tradizionale è in grado di elaborare solo bit di informazioni che coinvolgono 0 e 1. I Qbit possono utilizzare la sovrapposizione di due elementi. I Qubit possono utilizzare la sovrapposizione. In questo caso, un valore può implicare molte cose. Questo lo rende più complicato del sistema tipico che abbiamo oggi. Ciò significa anche che i Qbit rimarranno instabili. Non rappresentano una minaccia significativa per i sistemi blockchain.

L'arrivo della blockchain quantistica

Con l'emergere dell'informatica quantistica, i servizi di messaggistica, le VPN e le reti di criptovalute devono passare ad algoritmi a prova di quantum. Ma questa trasformazione è evolutiva piuttosto che esistenziale. L'espansione e lo sviluppo della tecnologia dipendono dalla crescita e dall'evoluzione di particolari concezioni.

Blockchain quantistiche e a prova di quantum

La blockchain quantistica si riferisce alla fusione dell'informatica quantistica e della tecnologia blockchain. Come le blockchain convenzionali, le blockchain quantistiche sono libri contabili decentralizzati e criptati. Queste reti si baserebbero sull'elaborazione quantistica, sulla teoria dell'informazione quantistica e sulla fisica quantistica. Nessuna blockchain quantistica è attualmente operativa. Ma molti ricercatori stanno studiando le possibilità di questa tecnologia.

Conclusione

L'effetto dell'informatica quantistica sulla blockchain non è minaccioso. Allo stesso tempo, ha il potenziale per rinnovare l'impatto positivo delle iniziative decentralizzate. Può aumentare la privacy online consentendo una crittografia che oggi non è possibile ottenere. L'ascesa delle blockchain quantistiche significherebbe la realizzazione di una promessa tecnologica.

L'effetto dell'informatica quantistica sulla blockchain non è minaccioso. Allo stesso tempo, ha il potenziale per rinnovare l'impatto positivo delle iniziative decentralizzate. Può aumentare la privacy online consentendo una crittografia che oggi non è possibile ottenere. L'ascesa delle blockchain quantistiche significherebbe la realizzazione di una promessa tecnologica.