**Resoconto Interno** I ricercatori di D-Wave hanno creato e testato un prototipo di blockchain che utilizza il calcolo quantistico per il mining attraverso un nuovo meccanismo di consenso, chiamato proof of quantum work (PoQ). Questo sistema sostituisce i tradizionali metodi di mining ad alta intensità energetica con calcoli quantistici che le macchine classiche non possono gestire, dimostrando stabilità su quattro processori quantistici. I risultati sperimentali indicano che la blockchain ha mantenuto il consenso e raggiunto fino al 75% di efficienza nel mining, suggerendo una direzione promettente per un framework di blockchain scalabile ed energeticamente efficiente. Questo sviluppo rappresenta un uso significativo della supremazia quantistica nelle applicazioni blockchain nel mondo reale. Il loro studio, recentemente pubblicato su arXiv, descrive come il meccanismo PoQ sostituisca il classico sistema "proof of work". I computer quantistici affrontano problemi complessi che le macchine classiche faticano a risolvere, rendendo il mining un'attività unicamente accessibile ai sistemi quantistici. I ricercatori hanno introdotto vari metodi di generazione di hash quantistici adattabili a diverse capacità hardware quantistiche, garantendo al contempo la stabilità della blockchain contro la natura probabilistica del calcolo quantistico. Il prototipo è stato utilizzato su quattro processori quantistici D-Wave in Nord America, dimostrando una funzionalità blockchain stabile durante estese operazioni di hashing. **Un Cambiamento nel Mining della Blockchain** I tradizionali meccanismi di proof of work (PoW) proteggono le blockchain richiedendo sforzi computazionali sostanziali per prevenire imbrogli, portando a un significativo consumo energetico. Si prevede che il mining di Bitcoin da solo consumerà quasi 176 terawattora nel 2024, più dell'uso annuale di elettricità della Svezia. I ricercatori sostengono che il metodo PoQ potrebbe ridurre significativamente il consumo energetico utilizzando calcoli quantistici molto più efficienti in termini energetici, circa lo 0, 1% del costo del mining tradizionale, rendendolo potenzialmente 1. 000 volte più efficiente. La blockchain quantistica migliora anche la scalabilità e l'efficienza nel mining, mantenendo stabilità nel consenso nonostante le incertezze intrinseche dei calcoli quantistici. Integra operazioni quantistiche nel framework blockchain esistente, perfettamente allineato con l'architettura di Bitcoin. **Come Funziona la Blockchain Quantistica** A differenza dei miner classici che risolvono puzzle crittografici utilizzando GPU o ASIC, questa blockchain quantistica genera hash unici attraverso la meccanica quantistica probabilistica. I dati vengono codificati in un sistema quantistico, consentendo trasformazioni complesse che generano l'hash. Per gestire l'incertezza degli esiti quantistici, un metodo di "validazione probabilistica" valuta la validità degli hash quantistici basandosi sulla fiducia statistica.

Questo approccio modifica il modo in cui vengono gestiti i fork, assegnando lavoro negativo ai blocchi non validi, il che aiuta a mantenere la coerenza della rete. **Risultati Sperimentali** Il sistema è stato testato utilizzando quattro processori quantistici D-Wave Advantage, focalizzandosi su problemi eccezionalmente impegnativi per i sistemi classici. Ogni computer quantistico ha elaborato blocchi, con i miner che aggiustavano i nonce per trovare hash compatibili, simile al mining di Bitcoin, ma solo i calcoli quantistici potevano produrre hash idonei. Durante i test, oltre 100 miner hanno partecipato, elaborando 219 emissioni di blocchi, con più del 70% che ha raggiunto il consenso e divenuto immutabile. La strategia che utilizza la validazione basata sulla fiducia ha superato nettamente le semplici validazioni binarie. **Applicazione Quantistica a Breve Termine** Questa blockchain quantistica offre una soluzione agli impatti ambientali delle valute digitali e incentiva l'adozione precoce dei computer quantistici. La principale limitazione è il costo del calcolo quantistico, che attualmente rimane elevato. Quindi, mentre il consumo energetico è ridotto, la viabilità del PoQ per un'implementazione su larga scala è incerta. Con il miglioramento delle tecnologie quantistiche, i costi potrebbero diventare più gestibili. La blockchain di D-Wave utilizza l'annealing quantistico, differente dai sistemi basati su gate perseguiti da aziende come IBM e Google, e mentre è vantaggiosa, la sua applicazione è attualmente più specializzata. La sicurezza di questo sistema presenta ulteriori sfide a causa della natura probabilistica degli hash quantistici, che complica il consenso. Futuri miglioramenti potrebbero integrare funzionalità quantistiche avanzate per migliorare la sicurezza e l'affidabilità. La ricerca deve ancora essere sottoposta a revisione paritaria, indicative dello sviluppo rapido nel campo del calcolo quantistico. Il team di ricerca include scienziati di spicco di D-Wave, tutti contribuenti a questo lavoro innovativo.