Deux scientifiques de la School of Computing de l’Université de Kent au Royaume-Uni ont récemment menée une étude comparant les taux de consommation d’énergie des mineurs actuels basés sur ASIC aux solutions proposées basées sur le quantum.
Selon le document de recherche préimprimé de l’équipe, les systèmes utilisant l’informatique quantique ont manifestement surpassé les plates-formes minières standard en termes d’efficacité énergétique :
« Nous montrons que la transition vers l’exploitation minière quantique pourrait entraîner une économie d’énergie – selon des estimations relativement prudentes – d’environ 126,7 TWH, ou en d’autres termes la consommation totale d’énergie de la Suède en 2020. »
Les opérations minières de Bitcoin consommaient à elles seules plus de 150 térawattheures par an (en mai 2022), selon l’article, mettant en perspective l’impact potentiel que les systèmes quantiques proposés pourraient avoir.
Les conclusions de la paire étaient basées sur des expériences comparant trois systèmes miniers quantiques différents à un mineur Antminer S19 XP ASIC.
Les dispositifs d’extraction quantique ont été répartis entre un système doté d’une seule couche de tolérance aux pannes, un autre avec deux couches de tolérance aux pannes et un sans aucune fonction de correction d’erreur dédiée.
Comme le soulignent les chercheurs, l’exploitation de chaînes de blocs est l’un des rares domaines de l’informatique quantique où la correction d’erreurs n’est pas si importante. Dans la plupart des fonctions quantiques, les erreurs créent du bruit qui limite fonctionnellement la capacité d’un système informatique à produire des calculs précis.
Dans le minage de chaînes de blocs, cependant, les taux de réussite avec les systèmes classiques de pointe sont encore relativement faibles. Selon le document de recherche, « Un mineur de Bitcoin classique est rentable avec seulement un taux de réussite d’environ 0,000070%. »
Les chercheurs notent également que, contrairement aux systèmes classiques, les systèmes quantiques peuvent en fait être affinés au fil du temps pour une précision et une efficacité accrues.
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Alors que la technologie de l’informatique quantique est encore considérée comme n’en étant qu’à ses débuts, le problème très spécifique de l’exploitation de la blockchain ne nécessite pas de solution d’informatique quantique à service complet. Comme l’ont dit les chercheurs, « un mineur quantique n’est pas, et n’a pas besoin d’être, un ordinateur quantique universel et évolutif. Un mineur quantique n’a besoin d’effectuer qu’une seule tâche.
En fin de compte, les chercheurs concluent qu’il devrait être possible de construire des mineurs en utilisant les technologies quantiques existantes qui démontrent un avantage quantique par rapport aux ordinateurs classiques.
Malgré les économies d’énergie potentielles, il convient de mentionner que les chercheurs se sont concentrés sur un type de système informatique quantique appelé système « quantique à échelle intermédiaire bruyant » (NISQ).
Selon le document de prépublication, les mineurs quantiques devraient démontrer des économies d’énergie « massives » à une taille d’environ 512 bits quantiques, ou « qubits » – un terme quelque peu analogue aux bits informatiques classiques.
En règle générale, cependant, seuls les systèmes NISQ fonctionner avec environ 50 à 100 qubits, bien qu’il ne semble pas y avoir de norme industrielle.
Bien que les économies d’énergie puissent être réalisables, les coûts de construction et de maintenance d’un système informatique quantique dans la gamme des 512 qubits ont traditionnellement été prohibitif pour la plupart des organisations.
Seuls D-Wave et IBM proposent des systèmes orientés client dans la même gamme (le D2 de D-Wave est un processeur de 512 qubits et l’Osprey d’IBM pèse 433), mais leurs architectures diffèrent tellement que les comparaisons entre leurs nombres de qubits sont ostensiblement sans signification.