量子计算有多牛？未来受影响的远不止区块链

我们知道，比特币等很多区块链系统的稳定运行依赖于挖矿，即算力的支撑。如果算力不足，没有人进行打包和验证交易，整个系统将立即崩溃；而一旦出现超级算力，则会直接攻破区块链的底层加密算法，让整个系统变得一文不值。

量子计算就是这样一种超级算力，它带来的威胁却远不止区块链。

要理解量子计算，我们先看看现在计算机的原理。经典计算机使用0和1的二进制来保存和传输数据，具体实现上是通过高低交错的电压脉冲来表示这两种状态（如高电压表示1，低电压表示0）。二进制的一个位称为一个比特，每个比特位的值是确定的，要么是0，要么是1。有N个比特的存储器，在同一时刻只能存储2^N个可能数据中的任何一个。比如有两个比特的存储器，只能存储00、01、10、11四个数字中的一个。

很显然，从原理上讲，只要我们能找到一种能够区分两种状态的系统，就能实现计算机的二进制。量子计算利用了量子叠加效应，实现了一种新的计算模式。

不同于高低电平实现的物理比特，量子比特可以同时制备0和1的相干叠加态，也就是说一个比特可以同时存储0和1。刘慈欣的科幻小说《球状闪电》中主人公死亡后处于量子概率云中，她的死活状态是不确定的，既是死人又是活人，就如同薛定谔的猫如法判定死活一样，这就是量子叠加效应。

有N个量子比特的计算机，可以同时存储2^N个数据，并且能够在同一次实施中对这2^N个数进行运算，效果相当于经典计算机进行2^N次运算，或者2^N台经典计算机同时运算，这将极大地提升计算效率，并节省计算资源。

区块链底层的不对称加密算法（如比特币的椭圆曲线加密算法），其安全性和可靠度来自于现有的算力资源远远无法达到破解所需要计算量，可是一旦有了量子计算机，就能轻松从公钥反推出来私钥，那每个人的钱包都不再有安全性可言，整个系统必然会彻底瓦解。

量子计算机几乎可以解决我们能想到的一切计算难题，现有的所有加密算法都能被轻易攻破，所有基于这些加密算法的信任系统都面临崩溃的威胁，比如政府机密机关、银行等金融系统，受到影响的远不止区块链。

华为的任正非说过一句话：在量子计算面前，区块链一文不值。虽然当前量子计算尚不成熟，离商用还有很长的距离，但也不能忽视未来可能带来的挑战。

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编译者/作者：链圈冰哥

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