Une équipe de chercheurs d’universités australiennes et américaines, travaillant en collaboration avec la société de technologie quantique BTQ, a récemment publié une recherche proposant un nouveau schéma de preuve de travail (PoW) pour le consensus de la blockchain qui s’appuie sur des techniques d’informatique quantique pour valider le consensus.
Notre nouvel article sur l’utilisation des problèmes d’échantillonnage quantique de l’ère NISQ dans les algorithmes de consensus de blockchain de preuve de travail. En collaboration avec @BTQ_Tech.https://t.co/MKAB2czqSk
– Peter Rohde (@drpeterrohde) 1 juin 2023
Surnommé «Consensus de preuve de travail par échantillonnage quantique», le document de recherche préimprimé détails un système qui, selon les auteurs, « fournit une accélération et des économies d’énergie considérables par rapport au calcul par du matériel classique ».
Selon les chercheurs, les algorithmes actuels de résolution des énigmes consensuelles PoW sont lents et nécessitent une quantité importante de ressources de calcul pour être traités :
« Alors que les schémas PoW classiques tels que ceux de Bitcoin sont notoirement inefficaces sur le plan énergétique, notre schéma PoW basé sur l’échantillonnage boson offre une alternative beaucoup plus économe en énergie lorsqu’il est mis en œuvre sur du matériel quantique. »
Selon l’article, l’avantage quantique fourni par ce schéma augmenterait également la difficulté de l’exploitation minière, permettant ainsi de « maintenir un temps d’extraction de bloc cohérent » à mesure que le nombre de mineurs augmente, ce qui inciterait davantage la participation continue des « mineurs quantiques ».
Le processus d’échantillonnage auquel les chercheurs se réfèrent, l’échantillonnage boson, n’est pas nouveau, mais son application à la technologie blockchain semble nouvelle. L’échantillonnage du boson a montré promesse dans de nombreuses applications d’informatique quantique. Pourtant, en tant que solution informatique quantique non universelle (elle doit être utilisée dans un système conçu pour une tâche spécifique), son potentiel a été limité à quelques domaines sélectionnés, tels que la chimie.
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Cependant, selon les chercheurs, cela pourrait être la solution parfaite pour les applications de blockchain à l’épreuve du temps et, potentiellement, pour réduire l’impact environnemental de l’exploitation minière sur la blockchain Bitcoin et les chaînes similaires.
Outre l’avantage quantique, le matériel quantique a également une longueur d’avance sur les ordinateurs de la vieille école en raison de la nature du fonctionnement de l’extraction de la blockchain.
L’un des avantages actuels des supercalculateurs classiques par rapport à leurs nouveaux cousins quantiques est la capacité de « précalculer » lorsqu’ils traitent régulièrement la même classe de problèmes. Mais, en ce qui concerne la blockchain, un tel précalcul est essentiellement gaspillé.
L’exploitation minière est, comme le disent les chercheurs, un problème « sans progrès ». Peu importe le nombre de fois qu’un puzzle blockchain est résolu pour fournir une preuve de travail, l’ordinateur et les algorithmes traitant les défis ne s’améliorent jamais pour résoudre le problème.
Cela signifie que les ordinateurs quantiques, bien qu’ils soient notoirement difficiles à développer et coûteux à construire et à entretenir, seraient finalement capables de valider un consensus plus efficacement que les systèmes classiques de pointe.