Forskere foreslår kvantebevis-på-arbeid-konsensus for blokkjede

Et team av forskere fra universiteter i Australia og USA, som jobber i samarbeid med kvanteteknologiselskapet BTQ, publiserte nylig forskning som foreslår en ny proof-of-work (PoW)-ordning for blokkjedekonsensus som er avhengig av kvantedatabehandlingsteknikker for å validere konsensus.

Vår nye artikkel om bruk av kvantesamplingsproblemer fra NISQ-tiden i blokkjede-konsensusalgoritmer som beviser arbeidet. I samarbeid med @BTQ_Tech.https://t.co/MKAB2czqSk

— Peter Rohde (@drpeterrohde) Juni 1, 2023

Kalt «Proof-of-work consensus by quantum sampling», beskriver preprint-forskningsartikkelen et system som forfatterne hevder «gir dramatisk hastighet og energibesparelser i forhold til beregning med klassisk maskinvare».

Ifølge forskerne er nåværende algoritmer for å løse PoW-konsensusoppgaver trege og krever en betydelig mengde beregningsressurser å behandle:

"Mens klassiske PoW-ordninger som Bitcoins er notorisk energiineffektive, tilbyr vår bosonsamplingbaserte PoW-ordning et langt mer energieffektivt alternativ når de implementeres på kvantemaskinvare."

I følge papiret vil kvantefordelen som tilbys av denne ordningen også øke vanskeligheten med gruvedrift, og dermed gjøre det mulig å "opprettholde konsistent blokkgruvedriftstid" etter hvert som antallet gruvearbeidere øker, noe som ytterligere stimulerer til fortsatt deltakelse av "kvantegruvearbeidere."

Samplingsprosessen forskerne referer til, bosonsampling, er ikke ny, men dens anvendelse på blokkjedeteknologi virker ny. Boson-sampling har vist lovende i en rekke kvantedatabehandlingsapplikasjoner. Likevel, som en ikke-universell kvantedatabehandlingsløsning (den må brukes i et system bygget for en spesifikk oppgave), har potensialet vært begrenset til noen få utvalgte domener, for eksempel kjemi.

Relatert: Hvordan påvirker kvanteberegning finansnæringen?

Imidlertid kan det ifølge forskerne være den perfekte løsningen for å fremtidssikre blokkjedeapplikasjoner og potensielt redusere miljøpåvirkningen av gruvedrift på Bitcoin-blokkjeden og lignende kjeder.

Bortsett fra kvantefordel, har kvantemaskinvare også et ben opp på gamle skoledatamaskiner på grunn av hvordan blockchain-gruvedrift fungerer.

En av de nåværende fordelene med klassiske superdatamaskiner fremfor deres nye kvantekusiner er muligheten til å "forberegne" når de håndterer samme problemklasse regelmessig. Men når det gjelder blokkjede, er slik forhåndsberegning i hovedsak bortkastet.

Gruvedrift er, som forskerne sa det, et problem som er «fremskrittsfritt». Uansett hvor mange ganger et blokkjede-puslespill løses for å gi bevis på arbeidet, blir datamaskinen og algoritmene som behandler utfordringene aldri bedre til å løse problemet.

Dette betyr at kvantedatamaskiner, til tross for at de er notorisk utfordrende å utvikle og dyre å bygge og vedlikeholde, til slutt vil være i stand til å validere konsensus mer effektivt enn toppmoderne klassiske systemer.