Kvantoví baníci by priniesli „masívne“ úspory energie pre blockchain: Štúdia

Dvojica vedcov z University of Kent's School of Computing v Spojenom kráľovstve nedávno vykonala štúdiu porovnávajúcu mieru spotreby energie súčasných baníkov založených na ASIC s navrhovanými kvantovými riešeniami.

Podľa predtlačového výskumného dokumentu tímu systémy využívajúce kvantové výpočty preukázateľne prekonali štandardné ťažobné zariadenia v energetickej účinnosti:

"Ukazujeme, že prechod na kvantovú ťažbu by mohol priniesť úsporu energie - podľa relatívne konzervatívnych odhadov - približne 126.7 TWH, alebo inak povedané celkovú spotrebu energie Švédska v roku 2020."

Samotné operácie ťažby bitcoínov spotrebovali viac ako 150 terawatthodín ročne (od mája 2022), podľa článku, čo dáva do perspektívy potenciálny vplyv, ktorý by navrhované kvantové systémy mohli mať.

Závery dvojice boli založené na experimentoch porovnávajúcich tri rôzne systémy kvantovej ťažby s baníkom Antminer S19 XP ASIC.

Zariadenia na kvantovú ťažbu boli rozdelené medzi systém s jednou vrstvou tolerancie chýb, ďalší s dvomi vrstvami odolnosti voči chybám a jeden bez akýchkoľvek vyhradených funkcií na opravu chýb.

Ako vedci zdôrazňujú, ťažba blockchainu je jednou z mála oblastí kvantovej výpočtovej techniky, kde oprava chýb nie je až taký veľký problém. Vo väčšine kvantových funkcií chyby vytvárajú šum, ktorý funkčne obmedzuje schopnosť výpočtového systému produkovať presné výpočty.

V blockchain miningu je však miera úspešnosti s najmodernejšími klasickými systémami stále relatívne nízka. Podľa výskumnej práce „Klasický ťažiar bitcoinov je ziskový len s mierou úspešnosti okolo 0.000070 %.

Výskumníci tiež poznamenávajú, že na rozdiel od klasických systémov môžu byť kvantové systémy v skutočnosti časom jemne vyladené, aby sa zvýšila presnosť a účinnosť.

Súvisiace: Ako kvantová výpočtová technika ovplyvňuje finančný priemysel?

Aj keď sa kvantová výpočtová technológia stále považuje za v plienkach, veľmi špecifický problém ťažby blockchainu si nevyžaduje komplexné riešenie kvantových výpočtov. Ako uviedli vedci, „kvantový baník nie je a ani nemusí byť škálovateľný univerzálny kvantový počítač. Kvantový baník musí vykonať iba jedinú úlohu."

Nakoniec výskumníci dospeli k záveru, že by malo byť možné stavať baníkov pomocou existujúcich kvantových technológií, ktoré demonštrujú kvantovú výhodu oproti klasickým počítačom.

Napriek potenciálnym úsporám energie je potrebné spomenúť, že výskumníci sa zamerali na typ kvantového výpočtového systému nazývaného „hlučný kvantový systém v strednej mierke“ (NISQ).

Podľa predtlačeného papiera by kvantoví baníci mali preukázať „masívne“ úspory energie vo veľkosti približne 512 kvantových bitov alebo „qubitov“ - termín trochu analogický s klasickými výpočtovými bitmi.

Typicky však systémy NISQ pracujú len s približne 50-100 qubitmi, aj keď sa nezdá, že by existoval priemyselný štandard.

Zatiaľ čo úspory energie môžu byť uskutočniteľné, náklady na vybudovanie a údržbu kvantového výpočtového systému v rozsahu 512 qubitov boli pre väčšinu organizácií tradične príliš vysoké.

Iba D-Wave a IBM ponúkajú klientske systémy v rovnakom rozsahu (D-Wave D2 je 512-qubitový procesor a IBM Osprey váži 433), ale ich architektúry sa tak výrazne líšia, že porovnanie medzi ich qubitovými počtami je zdanlivo nezmyselné.