D-Wave用量子退火计算机Advantage-2搞事情！声称其“量子工作证明”区块链，比传统挖矿更快更环保，还自带“量子安全”Buff。无需纠错的量子比特，就能优化路线规划和材料模拟，或将颠覆现有区块链，分布式量子应用未来可期！
译自：Why D-Wave Thinks Quantum Is the Next Step for Blockchain
作者：Frederic Lardinois
两周前，D-Wave 发表了一篇论文，声称其最新的退火量子计算机已经能够解决一个复杂的材料科学模拟问题，D-Wave 声称，这个问题需要一台传统的超级计算机花费一百万年才能解决，从而引起了轰动。现在，D-Wave 希望利用这台量子计算机和算法来驱动区块链应用，为当今的挖矿业务提供一种更快、更环保的替代方案。
正如英伟达 CEO 黄仁勋上周在该公司 GTC 大会上的一次小组讨论中开玩笑说的那样，每一个量子计算的里程碑似乎都伴随着争议，因此 D-Wave 的突破也受到了相当多的质疑，这也许并不令人惊讶。包括纽约大学弗拉蒂隆研究所计算量子物理中心的研究人员在内的许多研究人员认为，一台笔记本电脑可以轻松解决同样的问题。D-Wave 直言不讳的 CEO Alan Baratz 上周在英伟达 GTC 大会上与我交谈时，有力地驳斥了这一观点。
Baratz 说：“首先，他们只计算了一个小晶格上的一种属性。我们计算了几种属性，其他属性要复杂得多，[纽约大学的研究人员]从未谈论过他们将如何处理这些其他属性。其次，他们也没有解决我们解决的所有拓扑结构，他们甚至没有提到他们是否可以解决这些拓扑结构。最后，还有两个关键参数。它在一个参数中呈线性缩放；在另一个参数中呈指数缩放——他们没有谈论这一点。要获得更大的晶格和完整的属性集，您需要在其他参数中进行缩放，好吗？所以这只是对他们所做的事情的严重夸大，而且我认为是为了出名。老实说，这就是我的看法。”
D-Wave 的 Advantage 量子计算机。
近年来，我们已经看到了其他量子霸权的主张，包括来自 Google 的主张，而且正如量子计算中经常出现的情况一样，社区需要一段时间才能就如何解释这些结果达成一致。
然而，显而易见的是，量子计算目前正以比以往更快的速度朝着实用性方向发展，因为多年——有时甚至是数十年——在硬件和软件方面的基础研究和开发开始取得回报。大多数研究人员可能会同意，我们距离看到完全纠错的量子计算机还有几年的时间（尽管最近在 这方面取得了一些突破，以及来自 Microsoft 等公司的一些新颖的硬件方法），这些量子计算机可以解决现实世界的问题。
目前的一种思路（在英伟达 GTC 量子日期间多次重申）是，大约需要 100 个完全纠错的逻辑量子比特才能运行能够对科学问题产生实际影响的算法。一个逻辑量子比特由几十个——甚至可能是数百个——物理量子比特组成，作为一个整体，即使单个物理量子比特失去其状态，也有助于确保逻辑量子比特免受错误的影响并保持相干性。目前最先进的技术是 24 个逻辑量子比特，这是 Microsoft 和 Atom Computing 合作的结果。
区块链在这里有什么作用？D-Wave 称其论文为“具有量子工作证明的区块链”，借鉴了“工作证明”的概念，例如，比特币就是由工作证明驱动的。这里的关键在于，用户无需在传统机器上解决计算密集型问题，而是提交在量子计算机上完成的工作证明。为此，D-Wave 选择了用于在其量子处理器上展示霸权的算法。
Baratz 说，D-Wave 两年前开始了在霸权方面的工作。“我们几乎把它当作一个产品交付成果来对待，”他解释说。然后，去年，他给团队提出了一个挑战，即在此工作的基础上构建一个应用程序，结果就是这项区块链工作。 “当你做区块链时，本质上你就是在展示一个实验，然后你必须进行计算来基本上执行这个实验，”Baratz解释说。“所以我们展示的实验是用这个晶格计算这种材料的属性。”由于D-Wave认为这种特定的计算无法用经典方法完成，因此使用量子计算机是提出有效解决方案的唯一方法。
Baratz还认为，这从根本上使整个系统从一开始就量子安全。“在某种意义上，我们正在开发一个几乎通过构造实现量子安全的系统，”他说。“换句话说，量子安全意味着什么？如果你有一个经典算法，你担心的是量子可以更快地完成它。而量子安全意味着量子不能更快地完成它。那么，如果通过构造，它需要量子，那么就没有量子可以更快地完成它的概念了。”
他还强调，量子计算机消耗的电力仅为传统挖矿操作所用电力的一小部分。
目前，D-Wave在两个不同的国家/地区的四台量子计算机上运行此程序，Baratz认为这标志着有史以来第一个“分布式量子应用程序”。他指出，这仍然是一个概念验证，在将该系统视为可用于生产之前，仍然需要进行重要的增强，但是D-Wave仍在继续努力。
值得强调的是，D-Wave在其量子退火处理器上完成了这项工作。这是一种与门模型机器（如超导量子计算机或离子阱机器）截然不同的技术，该领域的其他公司正在研究这些机器。
量子退火背后的核心思想是引导量子系统达到其最低能量状态，以找到给定问题的最佳解决方案。这使它们非常适合解决专注于优化的问题（无论是路线规划还是模拟材料的属性）。这也绕开了创建逻辑量子比特的问题。同时，门模型机器更加灵活，并且更类似于经典计算机，因为它们使用逻辑门，但是由于需要纠错，因此开销和复杂性更高。
D-Wave本身正在研究一种门模型量子处理器，该处理器使用了该公司在其量子退火工作中开发的许多技术。Baratz说，该公司“进展顺利”，并希望该程序能够证明该公司可以很快构建一个逻辑量子比特。
该公司还在推出其最新的量子退火处理器Advantage-2，该处理器已在某些量子霸权工作中得到使用。