Google 的 72 位量子计算机来了！比特币可能被黑客入侵！ ！ ！

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在最近的美国物理学会上，Goggle Labs 发布了最新一代的量子处理器 Bristlecone为什么不用量子计算机挖矿，这是一款 72 位量子比特处理器，错误率仅为 1%。该处理器不仅可以帮助科学家探索量子模拟，而且在量子机器学习方面也有应用。

最重要的是，谷歌实验室谨慎乐观地认为，如果一切顺利，量子霸权将在未来几个月内到来。

为什么我们需要量子计算机

根据摩尔定律，计算机的计算能力总是会增加，但事实并非如此。

随着技术的进步，CPU的技术在纳米尺度上越来越小，有可能变成一个原子的大小，任何纳米管和传统技术都没有办法做到这一点。此外，晶体管数量的增加会带来很多问题。三极管之间的漏电会增加，影响三极管的正常工作。同时，芯片会消耗更多的功率并产生更多的热量。

晶体管增长（图片来源：维基百科）

你可能会想，为什么不把CPU的面积增大到掉下更多的晶体管呢？事实是，虽然更大的表面积带来了更好的散热，但它也需要更大的电压来驱动，这适得其反。

在算法方面，经典计算机也有局限性：经典计算机在运算过程中只有“0”和“1”两种状态，用这种运算方法计算常规数学模型不会有问题。 ，但在某些特定情况下无能为力。比如化学反应中分子的变化，每个分子的变化都会影响其他分子，它们的变化规律不是0.1.2.3. 4. 5，但同时从0变为5，运算量成倍增长。

所以经典计算机不可避免地面临危机，人类世界日益增长的计算需求与落后的计算能力之间的矛盾势必越来越突出，量子计算机已经成为一项重大技术。公司必备。

谷歌量子计算机的伟大之处

量子计算机的原理很难解释。简而言之，量子信息中有一个名词叫“量子比特”，量子比特可以准备在两种逻辑状态的叠加中，可以同时存储“0”和“1”。如果是N个量子比特，理论上可以同时存储2^N个数据。比如250个量子比特可以存储的数据是2^250，比已知宇宙中所有原子加起来还要多。

量子计算机在进行运算时，可以同时计算2^N次数学运算，相当于经典计算机重复2^N次计算。可见，一台量子计算机可以节省大量的时间和计算单元。

那它也是一台量子计算机，为什么 Bristlecone 这次这么抢眼？有必要普及量子霸权（也称为量子优越性），即50个量子比特的量子计算机优于当前任何经典计算机。实现量子霸权是真正的量子计算机。

错误率与量子比特的关系

我们知道量子的状态是非常不稳定的，所以只有50个量子比特是远远不够的，因为量子比特的量子纠缠可能会出错，只有足够多的量子比特和低错误率才能实现真正的量子霸权。据谷歌称，只有当量子计算机的错误率低于 1% 且数量接近 100 个量子比特时，才能实现量子霸权。

左图是 Bristlecone，右图是量子比特结构

目前，在错误率方面，谷歌在 72 位量子计算机上已经实现了这一目标。单量子比特门是0.1%，双量子比特门是0.6%。无论是量子比特数还是错误率，谷歌再次领先世界，再看看IBM和微软。

量子计算机可以轻松破解比特币

目前量子计算机只用于科学研究，但如果 Bristlecone 能够像 Google Labs 所说的那样实现量子霸权，那么比特币这种基于区块链技术的虚拟货币可能会被破解。

我们知道矿工使用 SHA-256 哈希函数来计算每个区块的随机数。这个过程得到的结果很容易验证，但很难找到。

而且如上所述，比特币的规则是处理较多的区块加入区块链，其他区块无效。例如，这就像在一个账本中，51 个人说你在银行存了 100 元，49 个人说你存了 50 元。这种情况下，区块链算法少数服从多数，银行说你省了100块钱是真的为什么不用量子计算机挖矿，你省了50块钱是假的。

所以一旦一个矿工拥有51%的算力，其他后续矿工将无法继续获得比特币。

未来，随着量子计算机量子比特的增长，区块链使用的非对称密码算法，即公钥密码系统，也将受到更大的威胁。

通过使用量子计算机，从公钥推导出私钥的过程很容易逆转，每个人的私钥都会被量子计算机轻松推导出来。外媒 Motherboard 认为，一台 4000 量子比特的量子计算机可以解体区块链，这意味着无论是谁或团队首先制造和应用这样的量子计算机，都可以解决和验证每一笔交易。所有未流通的加密货币都将被它垄断，加密货币的信任体系将瓦解。

严格来说，量子计算机的出现将威胁到现有系统的所有密码学，并将改写整个金融和银行业的安全保护。

当然，需要补充的是，对于量子计算机能否替代经典计算机的问题，很多科学家都拒绝了。因为量子计算机的计算特性决定了它只能应用于少数领域，而经典计算机的工作范围远远超出了量子计算机。

最后我要提醒区块链技术的开发者，虽然量子计算机还处于起步阶段，距离技术成熟还有很长的路要走，但大家还是要警惕量子计算机这个怪物。现在，它将颠覆世界。