**Insiderinformation** Forskare från D-Wave har skapat och testat en blockchain-prototyp som använder kvantdatorer för mining via en ny konsensusmekanism, kallad proof of quantum work (PoQ). Detta system ersätter traditionella energikrävande miningmetoder med kvantberäkningar som klassiska maskiner inte kan hantera, vilket visar stabilitet över fyra kvantprocessorer. De experimentella resultaten indikerar att blockchainen upprätthöll konsensus och uppnådde upp till 75 % miningeffektivitet, vilket antyder en lovande riktning för en skalbar och energieffektiv blockchain-ram. Denna utveckling representerar en signifikant användning av kvantöverlägsenhet i verkliga blockchain-applikationer. Deras studie, som nyligen publicerades på arXiv, beskriver hur PoQ-mekanismen ersätter det klassiska "proof of work"-systemet. Kvantdatorer tar itu med komplexa problem som klassiska maskiner har svårt att lösa, vilket gör mining unikt tillgängligt för kvantsystem. Forskarna har introducerat olika metoder för kvanthashgenerering som kan anpassas till olika kvantmaskinvarukapaciteter, samtidigt som de säkerställer blockchainens stabilitet mot den probabilistiska naturen hos kvantberäkningar. Prototypen kördes på fyra D-Wave kvantprocessorer över Nordamerika, vilket visade stabil blockchain-funktionalitet under omfattande hashingoperationer. **En Förändring i Blockchain Mining** Traditionella proof of work (PoW) mekanismer säkrar blockchains genom att kräva omfattande beräkningsinsatser för att förhindra fusk, vilket leder till betydande energiförbrukning. Bitcoin-mining förväntas ensamt konsumera nästan 176 terawattimmar 2024—mer än Sveriges årliga elförbrukning. Forskarna hävdar att PoQ-metoden betydligt skulle kunna minska energianvändningen genom att utnyttja kvantberäkningar som är mycket mer energieffektiva—ungefär 0, 1 % av kostnaden för traditionell mining, vilket potentiellt gör den 1 000 gånger mer effektiv. Den kvantbaserade blockkedjan förbättrar också skalbarhet och miningeffektivitet, och upprätthåller stabilitet i konsensus trots de inneboende osäkerheterna hos kvantberäkningar. Den införlivar kvantoperationer i den befintliga blockchain-ramen, vilket ligger nära Bitcoins arkitektur. **Hur Den Kvantbaserade Blockkedjan Fungerar** Till skillnad från klassiska miners som löser kryptografiska pussel med hjälp av GPU:er eller ASIC:er, genererar denna kvantblockkedja unika hashes genom probabilistisk kvantmekanik. Data kodas i ett kvantsystem, vilket möjliggör komplexa transformationer som skapar hashen. För att hantera osäkerheten i kvantresultat används en "probabilistisk validerings"-metod som bedömer giltigheten av kvant-hashes baserat på statistisk säkerhet.

Denna metod modifierar hur forks hanteras, genom att tilldela negativt arbete till ogiltiga block, vilket hjälper till att upprätthålla nätverkskonsekvens. **Experimentella Resultat** Systemet testades med hjälp av fyra D-Wave Advantage kvantprocessorer, med fokus på problem som är särskilt utmanande för klassiska system. Varje kvantdator bearbetade block, där miners justerade nonces för att hitta kompatibla hashes, liknande Bitcoin-mining, men endast kvantberäkningar kunde producera berättigade hashes. Under testerna deltog över 100 miners och hanterade 219 block-sändningar, där mer än 70 % uppnådde konsensus och blev oföränderliga. Strategin som använde bekräftelsebaserad validisering överträffade enkelt binära valideringar markant. **Kortsiktig Kvantapplikation** Denna kvantblockkedja erbjuder en lösning på de miljömässiga effekterna av digitala valutor och uppmuntrar tidig adoption av kvantdatorer. Den största begränsningen är kostnaden för kvantdatorer, som för närvarande fortfarande är hög. Så även om energiförbrukningen minskar, är möjligheten för PoQ att implementeras i stor skala osäker. När kvantteknologier förbättras kan kostnaderna bli mer hanterbara. D-Waves blockchain använder kvantöversättning, vilket skiljer sig från de grindbaserade system som företag som IBM och Google eftersträvar, och även om det är fördelaktigt är dess tillämpning för närvarande mer specialiserad. Säkerheten hos detta system medför ytterligare utmaningar på grund av den probabilistiska naturen hos kvant-hashes, vilket komplicerar konsensus. Framtida förbättringar kan integrera avancerade kvantfunktioner för att öka säkerheten och pålitligheten. Forskningen har ännu inte genomgått peer review, vilket visar på den snabba utvecklingen inom kvantdatorområdet. Forskarteamet inkluderar framstående D-Wave-forskare, som alla bidrar till detta banbrytande arbete.