- 量子機器學習及區塊鏈技術導論
- 楊毅等編著
- 660字
- 2022-05-05 20:15:09
1.6 量子區塊鏈
區塊鏈將每個交易存儲在系統中,這等于事件的不可變記錄。維護和確認此不可變記錄所需的工作就是通常所說的挖掘,但這項技術在量子計算機時代將面臨著挑戰。量子時代存儲區塊鏈的解決方案需要使用一系列糾纏光子的量子區塊鏈。糾纏是一種固有的量子效應,涉及非經典相關性,通常發生在空間上分離的量子系統之間。愛因斯坦將這種現象描述為“遠距離的鬼動作”(Spooky Action at a Distance)。糾纏構成了幾乎所有量子信息平臺的基礎,如量子計算機和量子網絡。量子網絡在任何兩個節點之間分配量子信息,支持分布式系統執行有價值的任務,如量子密鑰分發等,從而保證通信安全。
量子區塊鏈是不可變的,即使它所包含的光子當前不在,但光子的狀態仍然可讀。這意味著整個區塊鏈是可見的,但不能被“觸摸”,并且唯一可以嘗試篡改的條目是最新的。實際上,在這種空間糾纏的情況下,如果攻擊者試圖篡改任何光子,則整個區塊鏈將立即失效。這項工作涉及時間不同的光子之間的時間糾纏,這些光子不能同時共存。
在傳統區塊鏈上增加量子密鑰分發網絡層可保護相關算法免受量子計算攻擊,更理想的解決方案是本征量子區塊鏈(Intrinsically Quantum Blockchain),它是由量子信息構成的,其設計已完全集成到量子網絡中。與傳統的區塊鏈相比,量子區塊鏈具有量子密鑰分發層的優勢以及其他潛在的量子優勢。使用時間糾纏的量子區塊鏈利用的是分離的量子系統之間的非經典相關性,目前已經可以通過各種物理環境來實現。通過將區塊鏈編碼為時間糾纏的狀態,并將其集成到量子網絡中,可以進行進一步的操作。使用時間糾纏的量子區塊鏈可以被視為量子網絡時間機器(Quantum Networked Time Machine)。