比特币可能因量子技术而崩溃

量子计算机是配备了先进处理能力的超级计算机。 它于 1981 年由麻省理工学院的理论物理学家 Richard Feynman 首次提出。 传统计算机主要依靠二进制，基本计算单位是“比特”比特币为什么不能伪造，而量子计算机中的基本计算单位是“量子比特”。 通常一个“比特”只能代表“0”和“1”两种可能状态中的一种，而一个“量子比特”可以同时代表这两种状态。 也就是说，n个“比特”只能代表2n个状态中的一个，而n个“量子比特”却可以同时代表2n个状态。

IBM今年推首款商用量子计算机

今年1月，IBM在CES展上推出了首款商用量子计算机Q系统，主要采用20个量子比特。 IBM 预计 System Q 将能够解决目前被认为过于复杂且难度呈指数增长的问题，例如金融市场中复杂衍生品的定价模型。

目前，如果计算机要对复杂的衍生品进行定价，就必须运行蒙特卡洛模拟，即通过随机抽样或统计实验，对未来的市场趋势进行大量预测，从而计算出某一结果出现的概率。 在 IBM 早期的研究中，Goldman Sachs 计算出运行完整的蒙特卡罗模拟需要一台具有 7,500 个量子位的量子计算机，但 IBM 目前最先进的量子计算机仅包含 65 个量子位。

用现在的电脑计算可能需要几个小时。 相信没有哪个经营衍生商品的客户有这个耐心，但现在，量子技术可能很快就会成为金融市场的助推器。 高盛与量子初创公司 QC Ware 的联合研究，研究的主要目的是利用量子机器对复杂的衍生品进行定价，这是金融市场中计算量最大的任务之一，也占了很大一部分银行本身的成本。 高盛估计，量子计算可能会在五年内应用于金融市场中一些最复杂的计算场景。

比特币可能因量子技术而崩溃

事实上，量子技术对金融市场的影响不仅限于此。 比特币可能因量子技术而崩溃。 为什么量子计算对比特币构成威胁 比特币之所以稀缺珍贵，是因为接收比特币需要一个“比特币地址”，而只有拥有地址对应的“私钥”才能使用比特币。

当每个比特币用户注册时，系统都会生成一个随机数，然后对这个随机数进行SHA-256（一种函数算法比特币为什么不能伪造，将任意字符串输入SHA-256函数，会输出一个256位的二进制数）和然后执行 hash160 生成一个字符串，称为私钥。 作为数字签名，私钥包含大约五十个数字和大小写字母。 没有固定的逻辑和规则。

由于 SHA-256 的正确值很难计算，因此数量有限的比特币将变得极为稀缺和珍贵。 私钥和公钥是成对生成的，全世界只会有一套，不再重复。 “公钥”是通过称为“椭圆曲线加密”的算法对“私钥”加密后生成的一组随机数。 “椭圆曲线密码学”的算法是不可逆的，也就是说，没有办法从“公钥”推算出“私钥”。

这是非常重要的。 可以说整个加密货币密码学的匿名性和安全性都是建立在这个基础之上的。 如果私钥丢失，所有者的比特币将无法提取。 但在 1994 年，数学家 Peter Shor 推出了一种量子算法，打破了最常见的非对称密码算法的安全假设。

这意味着任何拥有足够大的量子计算机的人都可以使用该算法从公钥逆向计算私钥，从而伪造任何数字签名。 这使得比特币的稀缺性和安全性降低。 同时也意味着比特币的共识将崩塌，比特币的价值也将归零。

量子计算+人工智能+大数据

因此，量子计算被视为“下一代计算工具”。 如果与量子计算相结合，其强大的并行计算能力将与人工智能和大数据共同塑造未来的智能社会。 当前中美科技竞争已经延伸到量子计算领域。 2020 年 9 月，谷歌推出了 Sycamore，这是一台具有 53 个量子比特的量子计算机。 对一个量子电路实例进行 100 万次采样需要 200 秒，而一台超级计算机则需要 2 万年。 来完成这个任务。

2020年12月4日，中国科学技术大学宣布成功构建76量子位量子计算机原型机“九章”。 求解数学算法高斯玻色采样只需要200秒。 如果目前使用世界上最快的超级计算机，一年将耗资6亿。