超级计算机并不像我们想象的那么强大，在模拟复杂的密码问题、化学反应、自然系统等方面可能会失败。但量子计算机可以解决这些复杂的问题。

然而，量子计算也可能因其巨大的速度而不利于今天的密码学标准。区块链技术可以通过重新设计其当前的实现来消除这种影响来应对挑战。

量子计算机已经表明，它们可以解决加密术中使用的最先进的数学算法，这是区块链技术和加密货币的支柱。它引发了人们对密码学和比特币失效/消亡的担忧。

本文详细讨论了这些方面，以平衡地看待量子计算对区块链技术和加密货币可能产生的影响，无论是积极的还是消极的。在深入研究之前，这里先简要介绍一下量子计算。

什么是量子计算？

量子计算是利用量子力学的复杂定律来解决传统计算机无法解决的问题(例如数学算法)。

因此，量子计算机的性能可以超过当今最先进的计算机，包括超级计算机。虽然量子计算并没有让经典计算变得多余，但它在材料科学、汽车、药物研究甚至区块链技术等各个领域都证明了它的实用性。

什么是量子比特？

量子比特，又称量子位，是量子计算机中使用的量子信息的基本单位。它类似于经典计算中使用的二进制数字或位。

然而，它代表了一个双态量子力学系统，与电子的自旋相同，取决于它的电荷或极化。在经典计算中，位可以是1或0。然而，在量子力学中，一个量子比特可以同时处于0和1的相干叠加。

量子计算:现状

IBM在2020年开发了一种巨型量子计算机。这台计算机由65个量子比特组成，确定了许多可以应用量子计算的领域。

此外，中国还改进了IBM的模型，引入了66量子比特的超级计算量子处理器祖冲之，该处理器可以在1.2小时内完成一个样本任务，而传统计算机可能需要8年才能完成。

2021年11月，IBM推出了拥有127个量子比特的最强大量子处理器Eagle。甚至谷歌也计划在2029年之前制造出拥有100万个量子比特的量子计算机。

尽管量子计算已经有了巨大的发展，但是，它们的能力仍然需要极大的改进。量子计算仍处于初级阶段。包括微软、谷歌、IBM和霍尼韦尔在内的科技巨头正在全球范围内制造量子计算机。

图片来源：statista.com

量子计算应用有可能破解加密、区块链技术和互联网，但这会很快发生吗?这里有一些关于量子计算的统计数据，可以让你了解它的发展。

据估计，到2025年，全球量子计算市场规模将达到9.49亿美元，2020年至2030年的复合年增长率为43%。到2030年，这个市场可能会扩大到90亿美元。

2020年，仅美国就向多学科量子信息科学研究中心投资了6.25亿美元。

量子计算机能做什么？

量子计算机的功能是利用量子物理的特性来存储数据和执行计算，这可能有利于完成传统计算机甚至最先进的超级计算机无法完成的任务。量子计算机具有以下能力：

破解强加密：当今世界使用的TLS和VPN加密系统被认为是坚不可摧的。然而，量子计算机可以使用肖尔算法破解并暴露安全层。虽然今天使用的安全算法需要100亿年才能解密，但量子计算算法完成这项任务不会超过10秒。

加速人工智能的发展：今天，机器学习和人工智能是两个最新的概念，具有最高的技术能力。在这个大数据时代，除了自然语言处理(NLP)、在线欺诈检测和网络安全、教育技术和电子商务等其他技术和行业，AI-ML还极大地帮助了数据分析。凭借其难以想象的计算速度，量子计算有可能帮助ML和AI进一步攀登到迄今为止无法想象的高度。

金融市场优势：金融业是最早使用大数据和组合计算进行模拟市场运动预测的行业之一。在获取价格信息方面的毫秒优势在金融市场中至关重要。今天，金融技术(FinTech)已经飙升到更高的高度，包括基于区块链的广泛的货币系统，如去中心化金融(DeFi)和不可替代代币(NFTs)。凭借其超快的速度，量子计算可以进一步彻底改变金融行业，实现远比现在多得多的成就。

量子计算对区块链技术和加密货币的影响

密码学使用最安全的数学算法来保持最高级别的安全和隐私。量子计算有望通过引入巨大的计算速度来彻底改变计算，这可能会使加密技术(区块链技术背后的底层技术)和加密货币变得多余。

除了加密货币，区块链还被广泛应用于许多最先进的技术，如FinTech、NFT市场、DeFi、Metaverse、网络安全、供应链管理、医疗保健、物联网和身份管理。因此，在区块链密码学上的量子计算妥协将导致全面的灾难，因为全球有如此多的风险。

以下几点显示了量子计算增长对区块链技术和加密货币的影响。

加密:区块链技术的基础会动摇吗？

IBM最近推出了一款127量子比特处理器，被认为是最大的量子处理器之一。该计划是到2023年将量子比特提升到1000个。谷歌宣布计划到2029年达到100万个量子比特，区块链技术的基础似乎处于弱势。到今天为止，一台传统计算机需要300万亿年才能破解2048位的RSA加密。然而，拥有4099个量子比特的量子计算机可以在10秒内完成。

量子计算机会对比特币构成威胁吗？

目前的量子计算机对比特币构成威胁吗?目前来说不会，但谁也不能说未来会怎样。4099个量子比特足以在十秒钟内破解2048位的RSA，当人们想到如果在2029年推出100万个量子比特的谷歌计算机会做什么时，你可能会不寒而颤，就像谷歌宣称的那样。

可能需要3.17亿个量子比特在一小时内破解比特币。如果这是真的，10分钟的窗口将需要大约20亿个量子比特。一个具有2B量子比特处理能力的设备不会在短期内准备好，因为预计很快的最高计划是谷歌提出的在2029年之前创建1M量子比特量子计算机的计划。

因此，可以说比特币目前是量子安全的，但没有人能预测未来。互联网花了30年的时间才从零开始达到这个位置。

量子计算机在破解比特币方面有多强大？

量子计算机可以以难以想象的速度工作。例如，肖尔算法是一个值得关注的问题，因为它可以将大数分解成双分量质数，这对破解RSA加密至关重要。

比特币使用的是SHA-256，这是一种目前系统认为不可能破解的加密算法。然而，肖尔算法在理论上可以破解它。研究表明，一个拥有1300万个量子比特的量子系统可以在24小时内破解SHA-256。

量子计算可能需要几年时间才能充分发挥其全部潜力

今天，量子计算正在迈出一小步，但它很快就会飞得很高，尤其是考虑到技术改进的速度。30年前，没有人会想到今天广泛的互联网具有巨大的能力和可能性。对未来，我们应该有以下几点期待。

容错量子计算是遥远的： IBM在2021年推出了127个量子比特驱动的量子处理器。该组织已宣布2023年是提供量子优势的年份。技术正以惊人的速度发展。然而，容错量子计算还需要一段时间，但噪声中间尺度量子(NISQ)计算机可能会比预期的更快出现。

量子区块链技术:尽管量子计算要让区块链技术变得多余还需要很多年的时间，但还是有理由担心，尤其是随着量子计算技术的发展速度。区块链应对这种威胁的理想方式是更积极地投资于研究和发明量子区块链技术。

结语

当互联网被发明的时候，没有人设想过像区块链这样的技术会出现。然而，它在今天已经成为现实，并彻底改变了每一个可以想象的对人类生存至关重要的领域。

然而，目前区块链正受到新兴的量子计算技术的威胁，因为它具有鲁棒的潜力，可以使区块链的高安全密码学冗余。DWS Holdings Inc.的专业人士和专家表示，这可能不会在近期发生。

尽管如此，区块链技术必须自我改造，并将其加密技术提升到一个新的水平，使其远离量子计算。此外，区块链不应将量子计算视为威胁，而是必须利用其潜力和可能性来改进其加密技术，并将安全性提高到更高的水平。

原文链接：https://hackernoon.com/what-is-the-impact-of-quantum-computing-on-blockchain-and-cryptocurrency

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