Квантові майнери дадуть «велику» економію енергії для блокчейну: дослідження

Двоє вчених зі Школи обчислювальної техніки Університету Кента у Сполученому Королівстві нещодавно провели дослідження, у якому порівнювали рівень споживання енергії для поточних майнерів на основі ASIC із запропонованими квантовими рішеннями.

Згідно з препринтною дослідницькою статтею команди, системи, що використовують квантові обчислення, явно перевершують стандартні майнінгові установки в енергоефективності:

«Ми показуємо, що перехід до квантового майнінгу може призвести до економії енергії — за відносно консервативними оцінками — приблизно 126,7 ТВт-год, або інакше кажучи, загальне енергоспоживання Швеції у 2020 році».

Лише операції з видобутку біткойнів споживали понад 150 терават-годин на рік (станом на травень 2022 року), згідно з даними, що дозволяє побачити потенційний вплив запропонованих квантових систем.

Висновки пари були засновані на експериментах, у яких порівнювали три різні системи квантового майнінгу з майнером Antminer S19 XP ASIC.

Пристрої для квантового майнінгу були розділені на одну систему з одним рівнем відмовостійкості, іншу з двома рівнями відмовостійкості та одну без спеціальних функцій виправлення помилок.

Як зазначають дослідники, блокчейн-майнінг є однією з небагатьох областей квантових обчислень, де виправлення помилок не є такою великою проблемою. У більшості квантових функцій помилки створюють шум, який функціонально обмежує здатність обчислювальної системи виконувати точні обчислення.

У блокчейн-майнінгу, однак, показники успіху з найсучаснішими класичними системами все ще відносно низькі. Згідно з дослідницькою статтею, «класичний біткойн-майнер є прибутковим лише з показником успішності приблизно 0,000070%».

Дослідники також відзначають, що, на відміну від класичних систем, квантові системи фактично можуть бути налаштовані з часом для підвищення точності та ефективності.

За темою: Як квантові обчислення впливають на фінансову галузь?

Незважаючи на те, що технологія квантових обчислень все ще знаходиться в зародковому стані, дуже специфічна проблема майнінгу блокчейнів не потребує повноцінного рішення квантових обчислень. Як стверджують дослідники, «квантовий майнер не є і не повинен бути масштабованим, універсальним квантовим комп’ютером. Квантовому майнеру потрібно виконати лише одне завдання».

Зрештою, дослідники приходять до висновку, що можна створити майнери за допомогою існуючих квантових технологій, які демонструють квантову перевагу над класичними комп’ютерами.

Незважаючи на потенційну економію енергії, варто згадати, що дослідники зосередилися на типі квантової обчислювальної системи під назвою «шумна квантова система середнього масштабу» (NISQ).

Відповідно до препринтної статті, квантові майнери повинні продемонструвати «велику» економію енергії в розмірі близько 512 квантових бітів або «кубітів» — термін, дещо аналогічний класичним обчислювальним бітам.

Однак зазвичай системи NISQ працюють лише з приблизно 50-100 кубітами, хоча галузевого стандарту, здається, немає.

Хоча економія енергії може бути реальною, витрати на створення та підтримку квантової обчислювальної системи в діапазоні 512 кубітів традиційно були непомірно високими для більшості організацій.

Лише D-Wave та IBM пропонують клієнтські системи в тому ж діапазоні (D2 від D-Wave є 512-кубітним процесором, а Osprey від IBM важить 433), але їхні архітектури відрізняються настільки сильно, що порівняння їхньої кількості кубітів є нібитобезглуздий.