比特幣:谷歌宣稱實現“量子霸權”，對比特幣意味著什么？

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文章來源：財富中文網

谷歌的研究人員近日宣布，他們已經實現了所謂的“量子霸權”，這標志著計算機科學迎來了一個重要的里程碑。

谷歌的科學家在一篇研究論文中詳解了這一突破。該論文本周早些時候曾短暫刊登在美國國家航天局的網站上，不過后來又被撤下了。《財富》雜志拿到了該論文的一個副本。

NASA一直在與谷歌就量子計算的某個方面開展合作研究。上周五，《金融時報》率先報道了這篇論文的存在。

谷歌云將在Celo網絡上運行驗證器:金色財經報道，Celo基金會周三宣布，谷歌的計算云服務Google Cloud將與德國電信和其他生態系統貢獻者一起在Celo網絡上運行驗證器。驗證器參與驗證新交易并幫助維護區塊鏈的安全性。

該計劃建立在Google Cloud和Celo的長期合作關系的基礎上，包括之前這家Web2巨頭與Celo的合作，為在網絡上構建的開發人員和Web3創始人提供研討會和云計算服務。

Celo網絡最近通過了一項提案，從其自己的獨立區塊鏈遷移到以太坊第2層解決方案，以簡化兩個網絡之間的流動性共享并提高安全性。[2023/8/2 16:14:32]

谷歌拒絕就該報道發表論評。量子計算指的是用量子物理學的強大特性執行計算機的運算。如果谷歌真的達到了這一里程碑，這標志著科學界朝著量子計算機的實際應用邁出了重要的一步——終有一天，量子計算機將能以極其強大的性能，解決當今最先進的超級計算機也無法解決的各種復雜問題。

NBA Top Shot限時上架Apple Store與谷歌應用商店:4月26日消息，NBA Top Shot 發推稱，NBA Top Shot App 將限時上架 Apple Store 與谷歌應用商店，時間僅在 2023 年 NBA 季后賽期間。[2023/4/26 14:28:14]

量子計算機最讓人期待的用途之一，是它可以用來創造新的化學物質，比如生產氮肥或者高功率電池所需的各種催化劑。量子計算也可以破解一些常見的數字加密方法。或許有一天，它還會被用于簡化物流和配送操作，以及加速機器學習的應用。

不過，所謂的“量子霸權”并不意味著量子計算機時代已經到來，它們在短期內也無法馬上取代我們目前使用的傳統計算機。

什么是“量子霸權”？

量子霸權，只的是研究人員利用量子計算機執行某種單一運算時，在合理時間內，其運算效率沒有任何一臺傳統計算機能與之比擬，哪怕是最大的超級計算機也不行。

谷歌云正為實時加密價格數據集成Band協議:金色財經報道，谷歌云正為實時加密價格數據集成Band協議。Band業務開發主管Kevin Lu表示，谷歌云正在整合Band Protocol的核心技術，以實現“金融時間序列數據的即時和準確分析”。[2021/4/16 20:25:06]

在谷歌的案例中，該運算主要是檢查一個用于生成隨機數據的算法，生成的是否是真正隨機的數據。

據該研究論文稱，量子計算機只需要3分20秒就能完成這一復雜的數學計算。如果換成目前世界上最強大的傳統的商用計算機——IBM的Summit3計算機，則需要花費大約1萬年的時間才能完成相同的任務。

量子計算機的工作原理

量子計算機利用了量子力學的特性。經典計算機是以二進制處理信息的，二進制的一個位又稱“比特”，可以表現為0或者1。而量子計算機使用的是被稱為“量子比特”的邏輯單元，簡稱為“量子位”，它可以被置于一種量子態，也就是同時代表0和1。

數據顯示比特幣價格與谷歌搜索量的相關性增強:搜索量和購買零售比特幣的人數過去一直是相關的，我們可能會在2020年看到類似的情況。根據SemRush的說法，搜索引擎正看到比特幣查詢量攀升至2017年的水平，當時BTC價格飆升至2萬美元。

分析指出，2017年1月，谷歌用戶搜索比特幣330萬次。此時，比特幣價格只有1000美元。但到2017年12月比特幣達到2萬美元時，用戶對“比特幣”一詞的搜索次數達到4550萬次。后來，在2020年3月價格下跌時，谷歌上的“比特幣”搜索量驟降至610萬，跌幅達86％。報告還發現，當股市動蕩或傳統金融業受沖擊時，比特幣相關搜索量也會大幅增長。（Zycrypto）[2020/6/21]

經典計算機中的比特是獨立運行的，互不影響。而在量子計算機中，一個量子比特，會影響系統中所有其他量子比特的狀態。所以它們可以一起工作來實現一個解決方案。

谷歌趨勢顯示比特幣與拉面等美食存在逆相關性:雖然大多數社區成員都專注于探索比特幣與傳統金融資產之間的相關性，但谷歌趨勢顯示，比特幣和一些受歡迎的菜肴（例如拉面）之間存在著令人信服的逆相關性。（Cryptopotato）[2020/5/23]

這兩個特性，也使得量子計算機的潛力遠遠超過了傳統計算機。

針對一個問題，傳統計算機每次運算時給出的答案都是相同的，而量子計算機給出的結果卻是概率性的。也就是說，量子計算機對一個問題并非總會給出相同的答案。因此，要使用量子計算機，你必須在整個系統中進行幾十萬甚至幾百萬次的運算，輸出結果會圍繞最有可能正確的答案集中分布。

在谷歌的研究中，谷歌研究人員使用了一臺新的量子處理器，它被命名為“Sycamore”，擁有54個量子比特。處理器會對生成的數字進行隨機抽樣，這次實驗進行了大約100萬次。

Sycamore有什么特殊之處？

Sycamore并非世界上最大的量子處理器。谷歌去年就造出了一個72量子位的處理器。美國加州一家從事量子計算機研究的創業公司Rigetti也表示，它計劃很快推出一臺128量子位的處理器。不過谷歌的研究人員表示，谷歌在如何保持量子位處于量子狀態的時間，以及在如何讓量子位與相鄰的量子位互動等問題上，已經取得了重大進展。

這一點是非常重要的，因為當量子位脫離量子狀態時，會給量子計算機執行的操作造成錯誤。這種錯誤必須使用額外的量子位才能糾正。正是因為這種出錯概率比較高，所以在執行大多數的數學問題時，目前的量子計算機的效率還不如市面上一臺普通的筆記本電腦。

“量子霸權”會使量子計算機超過傳統計算機嗎？

并不。谷歌的研究成果僅僅意味著在執行這一特定的復雜運算上，量子計算機的表現超過了經典的超級計算機。

不過，谷歌的研究人員在論文中指出，他們的量子計算機也可以用于問題優化、機器學習以及材料科學和化學等學科。

不過，谷歌最新的量子計算設備雖然已在特定問題上形成了“量子霸權”，但它如果用在其他應用場景上，能給效率帶來多少提升，還是個未知數。

同時該研究論文也指出，在破解其他數學難題上，谷歌的這臺量子計算機仍顯得不夠強大。

實際上，對于許多商業應用來說，今天的量子計算機的性能和計算的精確度，都無法與今天的傳統筆記本電腦相比。

黑客們有了量子計算機，會不會偷走我的比特幣？

到目前為止，比特幣等數字加密貨幣所基于的公私密鑰加密技術，尚無法被量子計算機破解。不過谷歌的研究人員在論文中預測稱，量子計算能力將繼續以“雙指數速度”發展，因而比特幣的安全性在長期仍將成為一個問題。

由于擔心量子計算機有能力破解最常見的加密技術，美國國家安全局也呼吁發展新的加密技術，使用一些不容易被量子計算機破解的數學算法，以避免可能的“量子黑客”襲擊。雖然美國還沒有最終確定應該使用哪類新算法，但現在已有一些創業公司正在使用這種“后量子時代”的加密方法，幫助政府和金融機構提前應對“量子黑客”的威脅。

我的桌子上什么時候能有一臺量子計算機？

短期內是不可能了。

理論上講，任何能夠進入量子態的材料，都可以被塑造成量子位，但是目前那些最先進的量子計算機使用的基本都是超導材料的量子位，有些還是用相當稀有的材料混合制成的。比如谷歌Sycamore處理器的量子位，使用的是鋁環和銦的合成物。銦是一種與銀一樣稀有的元素。

為了將這些材料置于量子態，并保護量子位不受外部能源的干擾，量子處理器必須小心地懸浮在大型稀釋冷藏箱中，其儲存溫度比太空深處的溫度還低。

除了谷歌和Rigetti之外，還有一些公司正在競相研發商用的量子計算機，比如IBM、微軟、英特爾、D-Wave以及許多其他公司。他們都計劃讓客戶通過云端調用量子計算機。所以很有可能的是，你的桌子上永遠也不會出現一臺量子計算機了。

譯者:樸成奎

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