科学家提出区块链的量子工作量证明共识

来自澳大利亚和美国的大学的一组研究人员与量子技术公司 BTQ 进行合作，最近发表了一项研究，提出了一种新的区块链共识工作量证明 (PoW) 方案，该方案依赖于量子计算技术来验证共识。

这篇预印本研究论文被称为“通过量子采样达成工作量证明共识”，详细介绍了一个系统，作者声称该系统“相对于经典硬件的计算有显著的加速，并且更加节能”。

根据研究人员的说法，目前解决 PoW 共识难题的算法速度很慢，并且需要大量的计算资源来处理：“虽然像比特币这样的经典 PoW 方案是出了名的能源效率低下，但我们基于玻色子采样的 PoW 方案在量子硬件实施上可以实现一种更节能的替代方案。”

论文称，该方案提供的量子优势也会增加挖矿难度，因此，随着矿工数量的增加，“保持一致的区块开采时间”成为可能，可以进一步激励“量子矿工”的持续参与。

研究人员提到的抽样过程——玻色子抽样，并不是一个全新的理念，但它在区块链技术中的应用似乎具有创新性。玻色子采样已在众多量子计算应用中显示出前景。尽管如此，作为一种非通用的量子计算解决方案（它必须用于为特定任务构建的系统），它的潜力仅限于少数几个领域，例如化学。

然而，据研究人员称，它可能是面向未来的区块链应用程序的完美解决方案，并且有可能降低挖矿对比特币区块链和类似区块链的环境影响。

除了量子优势之外，由于区块链挖矿工作的性质，量子硬件在老式计算机上也有优势。

目前，经典超级计算机相对于新型量子计算机的优势之一是：能够在定期处理同一类问题时进行“预计算”。 但是，当涉及到区块链时，这种预计算基本上是浪费了。

正如研究人员所说，挖矿是一个“没有进展”的问题。无论解决多少次区块链难题以提供工作量证明，计算机和算法处理带来的挑战永远都无法更好地解决问题。

这意味着，尽管量子计算机的开发具有挑战性且构建和维护成本高昂，但最终还是能够比最先进的经典系统更有效地验证共识。