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[技术科普帖]关于量子计算机,我来说点什么 _比特时代 …

时间:2018-11-09 14:55来源:未知 作者:admin 点击:
首先,先介绍一下我自己,我是个网络安全方向的大学老师,博士,参与过量子计算机和安全算法方面的研究,也有意无意的推动了世界上第一台矿机的出现。我很庆幸我参与到了比特币的这个行业,也许,我的研究注定我参与到这个行业中,从穷苦度日到现在的财务自由,造化弄人,还是天命使然?常见的论调,一旦比特币算法被破解,比特币连废纸都不是,比特黑常拿出量子计算机来说事。的确,这是科学前沿问题,很多比特人并不了解,那我来给大家对这量子计算机概念进行解释,希望大家理解这些东西对比特币行业的意义和影响。本文阅读至少需要计算机本科知识和一点点浅显的量子物理知识,文章较长,希望您又足够的耐心。量子隧穿又是什么呢?就是量子达到障碍物前,因为量子测不准原理,量子的位置是不确定的,这样就又概率穿过障碍物达到障碍物的另一边的穿墙术,量子隧穿的概率随着障碍物的宽度迅速降低,你不用担心你的身体哪天因为量子隧穿而分家。量子隧穿效应实际是我们半导体科技的基础,所谓的电子显微镜的工作原理也是量子隧穿,这是我们身边很广泛应用的技术。给定一个函数,然后编码这个函数为某些量子门,也就是说这些量子门能操作量子比特,然后输入大量的量子比特相近的量子,(在某种条件下,量子携带的比特信息是相近的,比如在80度的时候,5%的水呈现气态,95%的水呈现液态,我们可以对大量80度的水分子编码数据0。95,但哪个水分子是气态哪个水分子是液态,并不知道)然后通过量子门电路给量子携带的量子比特加入函数操作,把可调节的量子障碍物放在量子周围,满足条件的量子才能引发较高概率的隧穿,观察隧穿过来的量子个数,如果观测到隧穿量子,那么现在的量子输入中包含能使最优化问题成立的量子比特,调整量子输入,和量子障碍,使得量子输入刚好能保证大量的隧穿,然而稍微调节参数,就观测不到量子隧穿,这样,就完成了最优化问题的求解,然后测量输入的量子的量子比特,得到数值解。(量子比特的概念自己百度吧,实在是篇幅耗不起了,)科学界对D-WAVE是不是量子计算机现在还没有定论,真正意义上的量子计算机是量子门电路计算机,或者称量子线路,但目前,量子线路的计算机还没有真正商业化。我国一直走在量子计算机的世界前列,科大的量子小组非常非常的牛逼,不过现在发展的最高水平也就是求解2元1次方程组的层次。不可克隆定理直接导致的结果是: 在量子计算机的程序里没有复制粘贴,没有函数赋值,没有变量,没有程序调用,没有中断,没有异常处理,没有。。。。 基本上你能想到的编程里的东西,都是不可能实现的。3 同时因为测量问题,因为测量的结果是随机的,只能对大量有相同量子态的量子(这和不可克隆定理很神奇的并不矛盾)进行测量才能得到量子中所携带的信息,而且是测量的越多,结果越准确,本质来讲,量子信息不是1,2这样的int数,而是3%的可能是1。0正负10^-3,97%的可能是2正负10这样的数,由于没有好用的int数据类型,所有密码学上基于整形的算符都非常非常的困难。4 还有好多好多,我没法一一举例了,反正量子计算机的程序和计算机的程序根本不是一个领域里的东西,做量子计算机的人都是学物理的,因为他们没有学计算机人的天生的思维定势,想想,在没有变量,没有赋值,没有程序控制,没有数据类型的情况下写程序,学计算机的 肯定都疯了。在以上的问题存在的前提下,量子计算机基本失去了编程能力,只能做到给定一个函数,然后将函数施加在输入上,然后通过观察输出,碰撞出问题的解,量子计算机必须通过电子计算机的配合,才能完成工作。目前也又不依靠隐含子群的非对称加密,比如基于格的,基于纠错码的加密不是隐含子群问题,因此在量子计算机广泛普及后,我们也又办法安全通讯,或者干脆直接使用量子通讯,量子通讯只要有人观察,就会造成信息的不可逆的消失,这样根本不可能破解。但是公钥在你给人发送币的时候会被公开以证明这个交易确实是你发送的,而不是被伪造的,因此,发送过币的地址存在公钥公开的问题,而公钥到你的私钥只隔着一层ECDSA签名算法,这个是量子计算机能否破解BTC的关键。而没发过币的地址,或找零地址,可认定,是量子计算机无法攻击的。ECDSA作为椭圆曲线上基于离散对数上的数字签名方法,理论上讲,有可能被量子计算机攻破的,不过,只需要钱包程序升级一下,对钱包中的地址设置一个脏位,发送比特币时,如果接受方地址发过币,则自动重定向到他钱包中其他地址上去,这个问题就解决了,无需改动网络协议,此时,需要对外公布地址的时候,就要公布一个地址的集合,或者用类似花生壳一样的机制让发送方可以查询接受方的钱包中的若干地址,这会带来些许麻烦,现在在量子计算机还没实用化的今天,还不需要这么做,如果真的有研究报道,量子计算技术实用化时,基金会重新发一个钱包,并告知大家转到新钱包就可以了,无需升级比特币的协议,更不会造成硬分叉。所有的搜索问题都等价与用小的存储空间在大的存储空间中比对, 电子计算机相当与盲人,只能一格一格的摸过去,而量子计算机相当与一个大近视眼,一开始,要搜索的东西离的很远,看的很模糊,只能看个大概的区域,然后把这个区域放大,再在这个区域中找更接近的区域。量子计算机相当与传统计算机是平方级别的加速,无法达到指数级别。量子计算机虽然可以平方级别减少操作次数,但量子计算机本身是很慢的,即便平方以后,也没法和海量的矿机竞争,因此单台量子计算机并不能完成51%攻击,平方级别看着牛逼,想想比特币算能这一年都涨了几个平方了,面对量子计算机对网络算能的攻击,天空飘来5个字,那都不是事。以上,造成了量子计算机实际上对矿机行业造成了新的洗牌,大家持有的矿机变成费铁而已,别的,没啥。哦,网络算能又增加了,网络安全又得到了新的提高。顺便,说说大家对量子通讯的常见误解,纠缠态粒子之间的远程同步现象的速度传输超过光速,目前测量的结果是光速的10^40倍左右,能不能利用这个来进行超光速通讯呢?不能。但是实际上呢, 按照目前得出的量子纠缠态实验结果来看, 真正的所谓超光速通讯的真相是这样的, 我用一个简单的例子来说明一下, 大家就知道这是怎么回事了。例子: 有两张扑克牌, 一张是红心A, 另一张是黑桃A, 我们把它们放到两只密封的盒子里。 如果不打开盒子,我们无法知道其中的某个盒子里到底是哪一张牌。 (我们用这两张牌来形容一对处于纠缠态的量子)但是实际上呢, 大家看了这个实验也知道了, 这种超光速通讯毫无实际意义, 因为根本不能传递有效的信息。 不知道不等于不存在, 所能改变的仅仅在于从不知道到知道这一过程而已, 不再具有任何其他的意义因此,量子纠缠无法让比特币超光速传输,进而利用量子纠缠让比特币实现跨星球货币的可能性=0,唯一可能的是,有人跨宇宙搬砖,实现汇率的准互通,然后,在引入大量对冲机制后,实现不太精准的贸易。那么有没有超光速通讯呢?有,比如量子隧穿,量子隧穿是超光速的,有实验实现了2。43倍光速的量子隧穿通讯,在上面载波了一首欢乐颂,但量子隧穿的通讯半径是nm级别,没可能远距离通讯。同时,我国在光纤中也实现了信号的超光速,这个超光速不是光子速度超光速,是波的包络超光速了,相当于我拿强光手电筒乱摇,在足够远的距离上,光班的移动速度超光速。利用这些,没准能把比特币弄成全宇宙货币,不过,天知道这科技树能不能暴出来。 (责任编辑:admin)
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