如何用量子区块链的力量来停止量子计算。我们还没有看到区块链带来的足够优势,但公司和科学家已经接近推出一项理论上可以打破它的技术:量子计算机。

这种机器与传统计算机相比,能以指数速度计算数据。今年早些时候,谷歌开始对量子计算机芯片Bristlecone进行测试,其创建者认为该芯片将很快实现量子优势,届时它就能超越世界上最快的超级计算机。

这种技术破坏了区块链的基本特性:安全性。量子计算机非常强大,黑客可以利用它们破解用于保护区块链数据的加密代码。

纽约大学和中国及日本的研究人员发表的一篇论文称:“展望未来的区块链,人们可以想象一场奇特的密码学与量子算法之间的量子军备竞赛。”

因此,解决办法似乎很明显:解铃还须系铃人。建立一个量子区块链。

量子区块链与爱因斯坦

首先,让我们来讨论什么是量子计算机,以及为什么这项技术比普通计算机强大的多。要做到这一点,我们需要了解一些物理知识。爱因斯坦的广义相对论确立了宇宙如何大规模运作的规则:黑洞、大爆炸、引力波、时空曲率。

量子力学适用于非常小,甚至比原子都小的东西。在这个奇怪的世界里,爱因斯坦的规则被打破了。粒子自发地出现,然后消失。位于世界一边的粒子可以影响数千英里以外的粒子,这是爱因斯坦所说的远处的怪异行为,我们称之为entanglement(纠缠)。(科学家们还没有弄清楚原因。)

在正常情况下,计算需要将数据编码到位上,由1或0表示。在这个特殊量子世界中,数据可以同时以1和0的形式存在。因此,量子计算机可以同时进行许多不同的计算,使它们比普通计算机快得多。

为了抵御拥有量子计算机的黑客,新西兰惠灵顿大学的研究人员建议建造一个量子区块链。这是一个混乱的结构。

回想一下这个诡异的场景,其中的粒子可以被entanglement(纠缠),即使它们的位置相隔数英里。根据量子力学,存在于不同时间点的粒子也可以连接起来。换句话说,2018年的粒子可以在3018年影响粒子。因此,entanglement(纠缠)既适用于时间,也适用于空间。

研究人员建议构建一个利用这一奇怪现象的区块链。具体来说,它们将以一种将块中的当前记录链接到仅存于过去的记录的方式,对区块链进行编码。研究人员说,这项技术将为区块链提供更好的安全性。使用普遍的区块链,系统将检测到试图更改块的行为,并防止在链上创建更多的块。

有了量子区块链,现在和过去同时存在。干扰当前块中编码的当前光子将自动改变以前块中编码的光子,从而使整个链无效。这是因为,在量子世界里,现在的光子和过去的光子在某种程度上是交织在一起的,尽管后者在现在已经不存在了。除非它们能够回到过去,否则黑客显然不能瞄准过去只存在的光子。

研究人员的报告说:“量子区块链增加了一个更大的好处,即攻击者甚至无法试图访问之前的光子,因为它们已经不复存在。它们最多只能尝试篡改最后剩余的光子,这将使整个状态失效。因此,在量子信息的这一应用中,我们看到时间纠缠比空间纠缠提供了更大的安全优点。”

最大的收获是,我们正处于创造和使用能够影响时间本身的技术的尖端。我们可以在现在做改变过去的事情。换句话说,量子区块链可能是第一个真实时光机存在的证据。