Un equipo de investigadores de universidades de Australia y Estados Unidos, en colaboración con la empresa de tecnología cuántica BTQ, publicó recientemente una investigación que propone un nuevo esquema de prueba de trabajo (PoW) para el consenso de blockchain que se basa en técnicas de computación cuántica para validar el consenso.
Nuestro nuevo artículo sobre el uso de problemas de muestreo cuántico de la era NISQ en algoritmos de consenso de blockchain de prueba de trabajo. En cooperación con @BTQ_Tecnología.https://t.co/MKAB2czqSk
—Peter Rohde (@drpeterrohde) 1 de junio de 2023
Llamado «Consenso para la prueba de trabajo a través de Quantum Sampling», el trabajo de investigación previo a la impresión describe un sistema que, según los autores, «proporciona una aceleración espectacular y ahorros de energía en comparación con la informática a través del hardware clásico».
Según los investigadores, los algoritmos actuales para resolver acertijos de consenso PoW son lentos y requieren una cantidad significativa de recursos informáticos para procesar:
«Mientras que los esquemas PoW clásicos como Bitcoin son notoriamente ineficientes desde el punto de vista energético, nuestro esquema PoW basado en Boson Sampling ofrece una alternativa mucho más eficiente desde el punto de vista energético cuando se implementa en hardware cuántico».
Según el documento, la ventaja cuántica proporcionada por este esquema también aumentaría la dificultad de la minería, lo que haría posible «mantener un tiempo de minería de bloque constante» a medida que aumenta el número de mineros, incentivando aún más la participación continua de «los mineros cuánticos».
El proceso de muestreo al que se refieren los investigadores, el muestreo de bosones, no es nuevo, pero su aplicación a la tecnología blockchain parece novedosa. El muestreo de bosones se ha mostrado prometedor en numerosas aplicaciones de computación cuántica. Sin embargo, como solución de computación cuántica no universal (debe usarse en un sistema creado para una tarea específica), su potencial se limita a unas pocas áreas seleccionadas, como la química.
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Sin embargo, según los investigadores, podría ser la solución ideal para futuras aplicaciones de cadenas de bloques y, potencialmente, para reducir el impacto ambiental de la minería en la cadena de bloques de Bitcoin y cadenas similares.
Además de la ventaja cuántica, el hardware cuántico también tiene una ventaja sobre las computadoras heredadas debido a la naturaleza de cómo funciona la minería de cadenas de bloques.
Una de las ventajas actuales de las supercomputadoras clásicas sobre sus nuevos primos cuánticos es la capacidad de «precalcular» cuando se trata de la misma clase de problemas de forma regular. Pero cuando se trata de blockchain, tal precomputadora esencialmente se pierde.
La minería es, como dicen los investigadores, un problema «sin progreso». No importa cuántas veces se resuelva un rompecabezas de blockchain para proporcionar una prueba de trabajo, la computadora y los algoritmos que manejan los desafíos nunca mejoran para resolver el problema.
Esto significa que las computadoras cuánticas, si bien son extremadamente difíciles de desarrollar y costosas de construir y mantener, en última instancia podrían validar el consenso de manera más eficiente que los sistemas clásicos de última generación.
