任正非:量子计算机面前,区块链不值一提

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Sep 01, 2021 探索实验室是聚焦于区块链、大数据、人工智能、云计算等新型科技的开发应用、基础研究以及投融资孵化的新型综合实验室。

摘要: 区块链:再修炼几十年吧。

这是在华为公司举办的《与任正非咖啡对话》活动中,大佬任正非发表的观点。作为知名企业家中的翘楚、世界一流企业华为的掌舵人,他有着非一般的号召力,而他的“区块链无用论”无疑煽动了蝴蝶翅膀,改变了很多人对于区块链的态度与认知。

量子计算机“强”在哪儿?

俗称的“量子霸权”(又称:量子优越性)并不是指灭霸手上的宝石,拥有了就可以统治世界,称霸地球。它实际上是指,量子计算的运算速度对电子计算速度的碾压

相较于传统计算机,量子计算机随着量子比特位数的增加,其计算存储能力有着无可比拟的指数级规模拓展。 

谷歌研究人员表示:世界第一超算Summit需一万年才能完成的计算,量子计算机仅需3分20秒他们预测,与摩尔定律的指数速度相比,量子计算机的能力将以“双指数速度”发展,也就是说,数量级不是按照2的幂增长,而是按照2的幂的幂增长。

举例说明

这是一个巨大的迷宫,它有10000条分叉路,但只有一个出口。如果人想要找到出口,必须每一条都走到底,找出那1/10000的可能,这是传统计算机的运算方法

量子计算机就好比孙悟空的毫毛分身,他们可以同时出发,而且是以4,16,256,65536……这样的分身速度去寻找出口。这种堪称恐怖的运算能力源于量子计算机的叠加现象,和另一种现象:量子纠缠——在分身寻找出口的同时,所有分身间是能实现经验共享的,也就是每一条分叉的结果,所有其他分身都会知道。

量子霸权将颠覆加密行业?

(理论上)

众所周知,BTC是基于哈希算法SHA-256的私钥/公钥电子签名,现如今的哈希算法具有单方向推导(一个从消息到摘要的不可逆映射,只有正向过程,没有逆向过程)和散列冲突小两个特征,这使得想要破解哈希算法需要2^256次试错。 

而量子计算机的叠加和纠缠原理,使得它能以数十亿倍甚至更大的速率(例如:谷歌量子计算机的计算速度是超级计算机的15亿倍),实现暴力破解哈希密码!区块链的“加密”技术是一直以来的共识,但在量子计算机摧枯拉朽般的运算能力下,各种复杂的密码都将显得格外无力。这也是任正非“区块链无用论”的最大论据。

其实,就其破解密码的速度,量子计算机带来的巨变将不止影响区块链领域;更重要的是,它将对科技、金融、通讯、甚至是军事等所有加密行业带来不小的冲击。

如果量子威胁确实存在,

那它还有多久兵临城下?

目前各国的量子计算机:

  • IBM‘高峰’量子计算机在2021年6月15日正式投入使用

  • 一年前的谷歌’无花果‘量子计算机(53个量子比特)

  • 中国的九章量子计算机(76个量子比特)

目前最强大的量子计算机就是中国的九章,它成功构建了76个量子比特(据悉,当求解5000万个样本的高斯波色取样时,目前世界最快超级计算机预计耗时6亿年,而“九章”仅需200秒)。这已经是目前全球范围内量子计算的巅峰水平了,但也仅限于应用于高斯波色取样

研究团队表示:希望能够通过15年到20年的努力,研制出通用量子计算机,以解决一些广泛应用的问题如:密码分析、气象预报、药物设计等,同时进一步探索物理、化学、生物学领域的一些复杂问题。

究其根本,无论你描绘得再天花乱坠,“量子霸权”不过是一种极其理想化的论断,这也是技术水平在想象力所及范围内的巅峰。即使是目前最强大的量子计算机团队的目标,也只是通过15~20年的努力将它应用到一些广泛性的问题上。

可预见地,想要实现0到1的突破,量子计算机必定会经历一段长线而艰巨的发展历程。它也只是一种“停在未来”的状态,仍处于研究研制阶段,技术上仍然有许多不成熟、亟待改善的地方,更不要说要将其实现规模化商业应用,使其与区块链抗衡了。

除了研究开发的问题,量子计算机的运行成本落地性应用场景也是影响它普及的重要元素。

成本高昂:对于运行环境要求苛刻

目前量子计算机最大的问题就在于:在外部干扰下量子信息的不稳定性——如果出现一个光子并对量子计算机内一个量子比特进行撞击,那么整个计算过程都会被破坏,该过程称之为退相干。为了稳定D波量子计算机中不稳定的量子态,计算机处理器的温度要冷却到绝对零度以上0.2度,这样的冰点温度会使量子比特周围粒子的运动缓慢下来。

然而想要完成这样的状态,它的成本将是突破天价的标准,据2019年对于量子计算机的成本披露:一个单量子比特的量子计算机成本就高达10000美元,这还没考虑到研发成本;以这个为标准,一个真正有用的通用量子计算机仅硬件成本至少就要100亿美元。 

对于一个商业价值未得到证实的机器来说,想要真正应用必须得大幅压缩单位量子比特的成本!但具体怎么实现呢?目前尚未可知。

量子计算机落地性及应用场景 

目前,就九章研发团队的预测,我们可以在20年内实现密码分析、气象预报、药物设计等基础领域的应用,那我们再大胆畅想一下,在真正能应用到一些复杂场景时,量子计算机更乐于解决的场景会是什么?人工智能?金融?军事?还是区块链?

当研发团队以高额成本研制出量子计算机时,会有几个人将攻击的目光卯准正向发展的区块链,亦或是那对比其他行业寥寥而已的数字货币呢?

再者,即使真的卯准了区块链,那区块链的研发团队在20年间难道不会研发出足以抗衡量子计算机的加密算法么?一切未可知。 

科技发展,既有既生瑜何生亮的交锋,也有相辅相成的恩怨。区块链和量子计算机的出现是科技发展的必然过程,至于未来的量子计算机是未来的加密行业的末日或是新生呢?我们一起等等看吧。

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