量子矿工将为区块链节省“大量”能源

肯特大学的研究人员将三个量子系统与 ASIC 矿机进行了比较，结果证明量子机器的能效更高。

英国肯特大学计算机学院的一对科学家最近进行了一项研究，将当前基于 ASIC 的矿机的能耗率与提议的基于量子的解决方案进行了比较。

根据该团队的预印本研究论文，利用量子计算的系统在能效方面明显优于标准采矿设备：

“我们表明，根据相对保守的估计，向基于量子的采矿过渡可能会节省大约 126.7 TWH 的能源，或者换句话说，就是 2020 年瑞典的总能源消耗量。”

根据该论文，仅比特币挖矿业务每年就消耗超过 150 太瓦时（截至 2022 年 5 月），从长远来看，拟议的基于量子的系统可能产生的潜在影响。

两人的结论是基于将三种不同的量子挖矿系统与 Antminer S19 XP ASIC 矿机进行比较的实验。

量子挖矿设备分为一个具有单层容错的系统，另一个具有两层容错的系统和一个没有任何专用纠错功能的系统。

正如研究人员指出的那样，区块链挖掘是量子计算中为数不多的纠错不是什么大问题的领域之一。在大多数量子函数中，错误会产生噪声，从而在功能上限制计算系统产生精确计算的能力。

然而，在区块链挖矿中，最先进的经典系统的成功率仍然相对较低。根据研究论文，“一个经典的比特币矿工是有利可图的，只有大约 0.000070% 的成功率。”

研究人员还指出，与经典系统不同，基于量子的系统实际上可以随着时间的推移进行微调，以提高准确性和效率。

虽然量子计算技术仍被认为处于起步阶段，但区块链挖掘这一非常具体的问题并不需要提供全方位服务的量子计算解决方案。正如研究人员所说，“量子矿工不是，也不必是可扩展的通用量子计算机。量子矿工只需要执行一项任务。”

最终，研究人员得出结论，应该有可能使用现有的量子技术来构建矿机，这些技术展示了优于经典计算机的量子优势。

尽管有潜在的节能潜力，但值得一提的是，研究人员专注于一种称为“噪声中等规模量子”(NISQ) 系统的量子计算系统。

根据预印本论文，量子矿工应该在大约 512 个量子比特或“量子比特”——一个有点类似于经典计算比特的术语——的大小下展示“大量”能量节省。

然而，通常情况下，NISQ 系统仅使用大约 50-100 个量子位运行，尽管似乎没有行业标准。

虽然节能可能是可行的，但构建和维护 512 量子比特范围内的量子计算系统的成本传统上让大多数组织望而却步。

只有 D-Wave 和 IBM 提供相同范围内的面向客户的系统（D-Wave 的 D2 是 512 量子位处理器，而 IBM 的 Osprey 重量为 433），但它们的架构差异如此之大，以至于表面上看它们的量子位计数之间的比较无意义的。