谷歌实现量子霸权？量子计算机真的可以破解比特币吗？

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    最近，谷歌又双叒叕“量子霸权”了。笔者看到这个新闻的时候也是不禁捏了一把汗，我的0.000001个比特币会不会就此归零了？随后几天，就传来了比特币下跌22%的噩耗！谷歌搞个“电脑测试”,把我口袋钱也抓走一把？炒币真是太难了！

    

    

    其实呢，笔者给大家开了个玩笑，这次比特币下跌跟谷歌的量子计算测试是半毛关系的，那是啥原因呢？我这里就不赘述了这篇文章主要还是给各位看官上课的。

    要想明白量子计算机可不可以破解比特币，我们需要知道什么是量子计算机：使用量子比特运行的计算机就叫做量子计算机。

    

    那啥是量子比特呢？

        就是具有量子性质的比特。不懂了吧？传统计算机使用的是二进制，比如说你键盘打的字，在电脑上看到的图片这些对于计算机来说就是一串二进制序列（如：1010）。

        那计算机怎么表示这些1010呢？就是通过晶体管或者不同电路的两种状态，比如说晶体管通电就是1，不通电就是0。或者简单点说就是小灯泡，亮就是1，不亮就是0。这样一堆不同状态的小灯泡在一起就是一串二进制序列。翻译过来就是一张张图片啊，一个个视频等等。

        这样的一个1或者一个0，就是最小的信息单元了，它就是叫做比特。

        

    量子比特有啥好处呢？

        不知道薛定谔的猫各位看官懂不懂？不懂也没关系！一个处于叠加状态的猫既是死的又是活的，也就是说一个处于叠加状态的量子比特，它可以既是1又是0。

        所以一个比特同时具有两种状态，在正常计算机上市不可能的，两个量子是多少种状态呢？2^2，就是4种，n个量子比特就是同时表示2^n种情况。这种指数级递增就是优势所在，量子并行运算能力。

    也正是这种巨量的运算能力，人们对量子计算机充满了期待，但是道路是坎坷的，为啥呢？比如说：具体采用什么来作为量子比特呢？因为量子态是一看就会坍缩，叠加态变成了经典态；就是说本来它又可以是1也可以是0，但是一测量的话，只能表示1或者0了（也就是前面说的经典比特1010了）。

    那么量子霸权又是怎么来的呢？

    2012年，物理学家John Preskill说：一个量子计算机只需要超过50个量子比特，那么处理特定问题上的效率就会远远超过经典计算机，那那个时候就是量子霸权时代。

    

    这个翻译就是标题党了，因为首先人们还没有奢求对于所有问题，量子计算机都能超过经典计算机。只需一个问题，先给吃瓜群众，投资者一点信息就足够了。

    那具体怎么实现这个量子霸权的阶段性小目标呢？

        就目前来说，理论上，很多种算法量子计算机都占有绝对的优势，比如可以快速破解RSA密码，SHOR算法。经典计算机理论上也可以破解这些算法，但是需要花巨长的时间，现实意义上等同于无法破解。

        但是呢，量子计算机想要实现shor算法，按照目前的技术，至少需要几百万甚至上亿个量子比特。然而现在人类还和几十个量子比特较劲呢！所以想要通过shor算法来迎接量子霸权，现阶段是不大可能的。

        但是人们着急啊，赶紧要有个信心啊！所以出现了2012年，物理学家John Preskill说的，在特定问题上面超越了经典计算机，这个就是量子霸权的小目标。谷歌这次也是如此：利用量子既是0又是1的特性，产生随机数，速度远比经典计算机快无数倍，但是呢，目前这个用处没有实际用处，也许未来可以应用到量子化学，加密等领域。

    

    

    所以，量子计算机真的可以破解比特币吗？

    比特币用到的加密算法主要有 2 种：椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)，SHA256 哈希算法。其中，ECDSA 主要用于私钥、公钥的生成;SHA256 主要用于公钥生成钱包地址，以及挖矿时的工作量证明(PoW)。

    量子计算机会威胁到 ECDSA 的安全性。1994 年，设计出了专门用来分解因数的 Shor 算法，足够强的量子计算机(硬件)加上 Shor 算法(软件)，可以通过公钥破解出私钥。但是呢，前面也提出来了，要实现shor算法，这个目标还很远，既是出现了，使用基本的最佳方法，既一个比特币地址只使用一次，每一笔交易使用不同的地址，每次交易将地址的比特币全部支出来重新定向到新的地址。当你的公钥第一次被公布到网络上时，你的这个地址就已经不再包括任何的资金——随便你破解这地址，这个地址已经是空的。

    目前并没有可以有效破解 SHA256 的算法，所以利用量子计算机挖比特币时，也只能和其他矿机一样，一个一个地找随机数去试，只不过是量子计算机运算速度更快而已。

    况且未来还有对应的量子加密等等，一种解密出来的同时必定会有一种加密的方法出现。

    总之，量子计算机任重道远，这是个有生之年的项目，就算是有生之年完成了，那也很大概率是用来科研机构用的，就是针对特定的复杂算法。从历史的角度上看，如果真的有量子计算机，在发明出来最先的一刻，必将是机密的也不会最先用到比特币身上，因为还有更大的用处，比如破解敌对国家安全数据库，核武器库等等。

    所以呢，量子计算机能不能破解比特币不是我们现在需要关心的问题，笔者关心的是：今天，你当韭菜了吗？

    

 

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