比特幣:量子力學與貨幣的關系

一、貨幣為什么少有大面額鈔票

1、販交易中常采用現金，大面額鈔票方便非法買賣。100萬美元如果用1美元鈔票，重量1噸，用100美元鈔票重量10公斤，用500歐元鈔票重量2.2公斤。

2、美國在1969年之前使用過單張500美元的鈔票，當時美元金本位制這張1克重的紙幣可以兌換404克黃金。

3、目前最大面額鈔票是歐元500歐，發行量很少。2000年加拿大取消1000加元鈔票，2014年新加坡停印10000萬新幣鈔票

4、一百美元紙幣印制成本從0.64-0.96美元，如果就按印制成本是面額1%計算，人民幣如果推出500元面額紙幣，造假幣的人成本降低80%。

5、美國人口全年使用過100美元面額鈔票的只占總人口5%，所以為了增加犯罪門檻，各國大面額鈔票都相繼取消。

比特大陸PoW研究院院長：一旦量子計算機出現，比特幣也可以有應對方案:金色財經報道，在由比特大陸聯合金色財經舉辦的《比特幣誕生14周年》主題活動上，比特大陸PoW研究院院長Lucien表示，一旦量子計算機出現，比特幣也可以有應對方案，就是重新創建一個地址，之后把簽名的算法改成抗量子的密碼算法， 目前比較常用的幾種數學方案構造的密碼算法，有基于哈希的密碼學，基于多變量的密碼學（里面最著名的就是彩虹密碼），格密碼等等技術。到時候大家把錢打到新的地址里就可以了。據稱，需要2000個邏輯量子比特才能破解當今主流的RSA加密算法，而現在最強大的量子計算機(Osprey)也才433個物理qubit，相當于幾個邏輯量子比特的能力，距離破解比特幣還差得很遠，所以我們有充足的時間去準備。

比特幣的確會有應用性的缺失，我們都知道以太坊有智能合約，正是因為復雜的智能合約的存在，所以就會存在了很多潛在的漏洞風險，進而會存在硬分叉的可能，所以比特幣越簡單，他的貨幣穩定性的價值更能凸顯出來。[2023/1/3 22:23:27]

二、牛頓在鑄幣局都干了什么

動態 | KT SAT推出5G、區塊鏈、量子加密衛星服務3大增長引擎:在6月18日到6月20日新加坡舉行的通訊博覽會中，韓國KT衛星子公司KT Satellite宣布將超越衛星轉發器運營商成為衛星平臺運營商。KT SAT在發表中稱公司新的增長引擎中有5G衛星，基于區塊鏈的衛星服務，衛星區間量子加密等3種。[2019/6/18]

1、牛頓53歲時任皇家鑄幣局總監，在此之前牛頓雖然聲望高但收入低，鑄幣局每年薪水500英鎊在當年相當于普通人幾十倍。這個職位原本是一個工資高的閑職，但牛頓在這個崗位上發揮了很大作用。

2、在那個年代英國流通的貨幣是銀幣，銀幣存在磨損問題，有些磨損是正常使用造成的，有些是有人故意為之，每枚銀幣蹭掉一些銀粉，最后聚攏起來獲取利潤。這樣做的不光有黑作坊，連鑄幣局內部也用純度低的銀以次充好。

聲音 | eToro分析師：IBM量子計算機對于BTC不會有很大影響:eToro高級市場分析師Mati Greenspan在推特上表示，對于那些詢問新的IBM量子計算機及其對BTC的影響的人，唯一的威脅是它只對一個人可用。如果每個人都可以使用量子計算機，那么每個人都會一起升級。[2019/1/13]

3、銀幣不足值、造假，讓全社會對英國貨幣失去信心，國家醞釀貨幣改革，皇室希望減少銀幣重量增加面額標注，牛頓極力反對這種坑害百姓的做法。最終皇室同意了牛頓的決策，重新鑄造新版防偽銀幣。

4、牛頓在新版銀幣制造中利用自己的科學分析能力大幅改進制造過程中金屬的損耗，為國家節省數千英鎊，新版銀幣上市后牛頓被提升為皇家鑄幣局局長。

5、貨幣改革后，出現了一位高調造假幣的人查龍納，牛頓親自收集整理線索，組織破案，最終把造假者送上法庭，判處了絞刑。

ECHO技術負責人張楠：相比黑客 區塊鏈更應該警惕量子計算機:5月19日，ECHO公鏈技術負責人張楠受邀作為首屆全球區塊鏈黑客馬拉松導師參與區塊鏈項目輔導。會上，張楠呼吁現場區塊鏈從業者：相比于黑客，區塊鏈更應該警惕量子計算機！他指出，谷歌已經研發出72量子比特（qubits）超導量子計算機,雖然這短期還不足以威脅區塊鏈，但ECHO公鏈團隊前瞻性采用了抗量子特性技術方案——后量子密碼，運用LWE算法（伴隨誤差學習）抵抗來自量子計算機的攻擊。ECHO團隊還將會考慮開發與OpenSSL一同工作的Ring-LWE密鑰交換協議，實現后量子時代區塊鏈的安全問題。[2018/5/19]

三、量子貨幣的設計思路

1、也叫薛定諤貨幣，這個詞的英文和Shrodinger’sCat很像，又因為薛定諤是量子力學奠基人，所以就起了這個別稱。

Qtum量子鏈帥初：去中心化交易比起中心化的交易系統的高頻、深度、流動性，差距很大:在近日的“三點鐘無眠區塊鏈”分享關于中心化交易系統，未來的發展方向的問題時，帥初表示，去中心化交易系統我研究的不多，談幾個具體的案例，最早出現的去中心化交易系統是基于mastercoin和counterparty的colorcoin對colorcoin的交易對，后面出現了基于NXT和BTS的去中心化交易系統，再后面出現了 etherdelta (基于智能合約的交易系統)，從體驗上面來說，幾個去中心化的交易系統的體驗差不多，比起中心化的交易系統的高頻、深度、流動性，差距很大。關于去中心化交易系統中訂單的撮合和訂單的同步，這個可以找一些這方面的開發者，咨詢一下。[2018/2/22]

2、純正的量子貨幣是利用微觀粒子的狀態不能被完全復制這個理論，這是伍特斯和祖瑞克，在1982年的論文《單量子態不可克隆》里證明的。

3、不能精確復制量子態的原因是因為你對他的狀態未知，所以需要知道狀態后才能復制，可這需要測量，但量子世界中任何測量之后，結果都包含了測量本身，無法去除。所以量子態可以作為加密手段。

四、量子貨幣遇到的困難

1、只能由發行貨幣的銀行確認貨幣真偽，除此之外其他人如果試圖確認貨幣中的量子態，這張鈔票就會作廢。而銀行的工作量不能承受鑒別真偽的需求。

2、銀行鑒別真偽的動作可以不用破壞貨幣本身的量子態，銀行需要在貨幣出廠前給每張貨幣做好量子糾纏，在銀行端保留一份糾纏態。這樣在驗證貨幣真偽時，只需要改變糾纏態，然后觀察待驗貨幣狀態是否改變就可以確認真偽了。

3、糾纏態是一種粒子間緊密關聯的狀態，通常是通過能量守恒、角動量守恒之類的約束關聯在一起。

4、保存量子態需要苛刻的條件，當前只能在實驗室內接近絕對零度保存，而貨幣上的使用要求體積足夠小，室溫，彎折，且需要足夠久的狀態穩定時間，這幾乎是不可能達到的要求。

五、改進版量子貨幣-無重復量子貨幣

1、每個人都可以驗證貨幣的真偽，但削弱了保密性，偽造者面對的不是一個理論上不可能的任務，而是面臨一個很可能永遠也做不完的計算題。

2、改進版的有點在于不需要中央銀行作為唯一可以驗證真偽的機構，貨幣只能新發，不能重復利用量子態。

3、偽造者面臨的計算題是否足夠難取決于P=PN?這個猜想是否成立。

六、P=PN?問題是什么

1、2000年美國克雷數學研究所提出了千禧年七大數學難題，并且每一題懸賞一百萬美元解答，到現在為止只有佩雷爾曼解決了龐加萊猜想。1900年希爾伯特在第二屆國際數學大會上做了報告，提出了23個重要的數學問題，目前過了116年，已經有11個問題得到解決，還有12個未解。

2、P是多項式polynomial的縮寫，P問題代表，如果解答一個問題所需要的時間和這個問題規模的擴大呈現多項式規律的增長，那么這個問題就是P問題。這樣的問題是現代計算機比較好解決的。還有很多問題隨著規模的增加，解答時間的增加呈現暴漲，比如N次方增長，或者N的階乘式增長，這樣的問題現代計算機無能為力，往往一個簡單的問題就可以耗費天河二號計算機幾億年的運算時間。

3、P=NP問題中的NP是nondeterministicpolynomial的縮寫，這個問題并不是指上面說的那種復雜問題，而是指，確定某個解是否正確所需的時間可以按多項式增長。如果P=NP，那么所有超級復雜的問題在理論上就有可能找到一種多項式時間增長的解法。

4、如果P=NP，等號成立，量子貨幣中給造假者提供的計算題可能難度就不夠大，他們還是有可能用算法破解，當然，如果真的找到一個時間增長呈現N的20次方這樣的規律，雖然也屬于多項式時間增長，但因為次冪太高，也很可能計算不出來。只有n小于等于3時才是理想的破解。

七、新式貨幣中的比特幣

1、比特幣和量子貨幣、還有所有目前發行的貨幣最大的不同有兩點：1沒有中央銀行發行；2每個使用者擁有一套全網賬本。

2、比特幣的核心價值是區塊鏈技術，SWIFT從2013年注意到比特幣后，快速上馬了項目，他們開發的區塊鏈分賬式技術已經完成，正在測試。一旦上線可以加速各國貨幣交換，減少中間環節的費用。

3、高盛、花旗、德意志銀行，匯豐、摩根士丹利，甚至還有中國平安，一共50家全球最大的銀行都假如了一個區塊鏈聯盟。每個銀行都在以比特幣為原型深入研發。

4、比特幣的未來也面臨著很多威脅，主要來自這些機構對區塊鏈技術的開發。

八、數學和物理的重要性

數學和物理是現代科學的基石，科技世界所有的新聞都生長這這兩株參天大樹上，當你對數學和物理方面內容了解多了以后，就不會覺得很多黑科技是憑空生出來的。

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