D-Wave Quantum Inc. ha presentato un'architettura blockchain abilitata al quantum mirata a migliorare la sicurezza, la scalabilità e l'efficienza nella tecnologia dei registri distribuiti. Dettagliato nel recente articolo di ricerca intitolato “Blockchain with Proof of Quantum Work”, questo innovativo framework sostituisce i meccanismi classici di prova di lavoro (PoW) con un modello di verifica nativo quantistico, implementato sui processori quantistici ad annealing di D-Wave. Il nuovo algoritmo “Proof of Quantum Work” (PoQW) consente di generare e convalidare gli hash della blockchain esclusivamente su hardware quantistico, eliminando così la dipendenza dal processo di mining classico, ad alta intensità energetica. In una dimostrazione rivoluzionaria, D-Wave ha implementato con successo questa architettura blockchain quantistica su quattro computer quantistici basati su cloud situati in Canada e negli Stati Uniti, raggiungendo la sincronizzazione della validazione della blockchain attraverso varie generazioni di hardware. L'approccio PoQW utilizza modelli di spin-glass programmabili, una categoria di problemi complessi di ottimizzazione che gli annealers quantistici affrontano scoprendo stati a bassa energia in un Hamiltoniano del modello Ising. All'interno di questo framework blockchain, i dati delle transazioni sono mappati allo stato quantistico del sistema, consentendo all'annealer di determinare la configurazione ottimale, calcolando efficacemente un hash generato quantisticamente. A differenza dei metodi di hashing crittografico classico (come SHA-256), questa tecnica di hashing deriva naturalmente dalle fluttuazioni quantistiche, rendendo praticamente impossibile replicarla utilizzando hardware classico. La convalida incrociata di hash attraverso quattro processori quantistici distribuiti ha dimostrato il potenziale per un consenso blockchain scalabile e sicuro quantisticamente. Una delle scoperte principali di questa ricerca è la prevista riduzione di 1. 000 volte nel consumo energetico rispetto alle blockchain PoW convenzionali.

Si stima che il consumo energetico annuale di Bitcoin sia comparabile al consumo totale di un paese come la Polonia, mentre l'hashing quantistico richiede solo una piccola frazione di quella energia. A differenza del mining classico basato su ASIC e GPU, che aumenta artificialmente la difficoltà computazionale, l'hashing quantistico opera ai limiti fisici intrinseci dell'hardware, eliminando quindi i cicli sprecati. Sebbene le criptovalute basate su PoW dominino attualmente l'arena blockchain, i risultati indicano che le architetture blockchain quantistiche potrebbero fornire un'alternativa sostenibile per reti decentralizzate che richiedono elevata sicurezza e integrità computazionale. Oltre a una maggiore efficienza energetica, il modello blockchain quantistico offre vantaggi nella sicurezza delle catene di approvvigionamento, nella verifica dell'identità decentralizzata e nella gestione degli asset digitali. Le blockchain tradizionali dipendono da hashing crittografico deterministico, che rimane suscettibile a minacce quantistiche a lungo termine. Il modello PoQW garantisce che i registri blockchain derivino da computazioni quantistiche, introducendo una casualità verificabile quantisticamente, una caratteristica che rafforza l'autenticazione delle transazioni e fortifica la resistenza alla contraffazione. Ciò si traduce in tempi di regolamento delle transazioni accelerati per reti finanziarie ad alto valore, audit delle catene di approvvigionamento più affidabili e miglioramenti nella verifica rispettosa della privacy nei sistemi di gestione dell'identità. I processori quantistici ad annealing di D-Wave, utilizzati in questa ricerca blockchain, sono attualmente accessibili attraverso il servizio cloud quantistico in tempo reale Leap™. L'azienda intende ulteriormente sviluppare questa tecnologia e collaborare con partner per esplorare applicazioni commerciali. La convalida incrociata di hash quantistici attraverso più unità di elaborazione quantistica (QPU) segna un passo significativo verso sistemi di fiducia distribuiti ibridi quantistici-classici, promettendo attuazioni nel mondo reale. Per ulteriori informazioni, visita l'annuncio originale qui, esplora la ricerca qui, leggi il documento qui e accedi al PDF esplicativo della blockchain qui. 21 marzo 2025