นักขุดควอนตัมจะให้การประหยัดพลังงานที่ 'มหาศาล' สำหรับบล็อกเชน: การศึกษา

นักวิทยาศาสตร์คู่หนึ่งจาก School of Computing ของมหาวิทยาลัย Kent ในสหราชอาณาจักรได้ทำการศึกษาเปรียบเทียบอัตราการใช้พลังงานสำหรับเครื่องขุดที่ใช้ ASIC ในปัจจุบันกับโซลูชันที่ใช้ควอนตัมที่เสนอ

จากรายงานการวิจัยก่อนพิมพ์ของทีม ระบบที่ใช้ควอนตัมคอมพิวติ้งมีประสิทธิภาพดีกว่าแท่นขุดเจาะมาตรฐานในด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงาน:

“เราแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนไปใช้การขุดบนควอนตัมอาจทำให้ประหยัดพลังงานได้จากการประมาณการที่ค่อนข้างอนุรักษ์นิยม ประมาณ 126.7 TWH หรือทำให้การใช้พลังงานทั้งหมดของสวีเดนในปี 2020 แตกต่างออกไป”

การดำเนินการขุด Bitcoin เพียงอย่างเดียวกินเวลามากกว่า 150 เทราวัตต์ชั่วโมงต่อปี (ณ เดือนพฤษภาคม 2022) ตามรายงาน โดยพิจารณาถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับระบบควอนตัมที่นำเสนอ

ข้อสรุปของทั้งคู่ขึ้นอยู่กับการทดลองที่เปรียบเทียบระบบการขุดควอนตัมที่แตกต่างกันสามระบบกับเครื่องขุด Antminer S19 XP ASIC

อุปกรณ์การทำเหมืองควอนตัมถูกแยกระหว่างระบบที่มีระดับความทนทานต่อความผิดพลาดเพียงชั้นเดียว อีกเครื่องหนึ่งมีระดับความทนทานต่อความผิดพลาดสองชั้น และอีกหนึ่งระบบที่ไม่มีคุณสมบัติการแก้ไขข้อผิดพลาดโดยเฉพาะ

นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าการขุดบล็อกเชนเป็นหนึ่งในไม่กี่ส่วนของคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่การแก้ไขข้อผิดพลาดไม่ใช่เรื่องใหญ่ ในฟังก์ชันควอนตัมส่วนใหญ่ ข้อผิดพลาดจะสร้างสัญญาณรบกวนที่จำกัดความสามารถของระบบคอมพิวเตอร์ในการสร้างการคำนวณที่แม่นยำ

อย่างไรก็ตาม ในการขุดบล็อคเชน อัตราความสำเร็จกับระบบคลาสสิกที่ล้ำสมัยยังคงค่อนข้างต่ำ ตามรายงานการวิจัย “นักขุด Bitcoin แบบคลาสสิกสามารถทำกำไรได้ด้วยอัตราความสำเร็จเพียงประมาณ 0.000070%”

นักวิจัยยังทราบด้วยว่าระบบที่ใช้ควอนตัมนั้นไม่เหมือนกับระบบดั้งเดิมตรงที่สามารถปรับจูนตามเวลาจริงเพื่อเพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพ

ที่เกี่ยวข้อง คอมพิวเตอร์ควอนตัมส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมการเงินอย่างไร?

แม้ว่าเทคโนโลยีควอนตัมคอมพิวเตอร์ยังถือว่ายังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่ปัญหาเฉพาะของการขุดบล็อกเชนไม่ได้ต้องการโซลูชันคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ให้บริการเต็มรูปแบบ ดังที่นักวิจัยกล่าวไว้ว่า “เครื่องขุดควอนตัมไม่ใช่และไม่จำเป็นต้องเป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัมอเนกประสงค์ที่ปรับขนาดได้ นักขุดควอนตัมต้องทำงานเดียวเท่านั้น”

ในท้ายที่สุด นักวิจัยสรุปได้ว่าน่าจะเป็นไปได้ที่จะสร้างเครื่องขุดโดยใช้เทคโนโลยีควอนตัมที่มีอยู่ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบทางควอนตัมเหนือคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม

แม้จะมีศักยภาพในการประหยัดพลังงาน แต่ก็มีการกล่าวถึงว่านักวิจัยมุ่งเน้นไปที่ระบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมประเภทหนึ่งที่เรียกว่าระบบ "ควอนตัมระดับกลางที่มีเสียงดัง" (NISQ)

ตามเอกสารเตรียมพิมพ์ นักขุดควอนตัมควรสาธิตการประหยัดพลังงาน "มหาศาล" ที่ขนาดประมาณ 512 บิตควอนตัม หรือ "คิวบิต" ซึ่งเป็นคำที่ค่อนข้างคล้ายคลึงกับบิตคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม

อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว ระบบ NISQ จะทำงานได้เพียงประมาณ 50-100 คิวบิตเท่านั้น แม้ว่าจะไม่มีมาตรฐานอุตสาหกรรมก็ตาม

แม้ว่าการประหยัดพลังงานอาจเป็นไปได้ แต่ค่าใช้จ่ายในการสร้างและบำรุงรักษาระบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมในช่วง 512 qubit นั้นเป็นอุปสรรคสำหรับองค์กรส่วนใหญ่

มีเพียง D-Wave และ IBM เท่านั้นที่นำเสนอระบบที่เชื่อมต่อกับไคลเอนต์ในช่วงเดียวกัน (D2 ของ D-Wave เป็นโปรเซสเซอร์ 512 คิวบิต และ Osprey ของ IBM มีน้ำหนักอยู่ที่ 433) แต่สถาปัตยกรรมของพวกเขาแตกต่างกันอย่างมากจนการเปรียบเทียบระหว่างจำนวน qubit ของพวกเขานั้นเห็นได้ชัด ไม่มีความหมาย