**Інсайдерський звіт** Дослідники з D-Wave створили та протестували прототип блокчейну, який використовує квантові обчислення для видобування через новий механізм консенсусу, званий доказом квантової роботи (PoQ). Ця система замінює традиційні енергомісткі методи видобування квантовими обчисленнями, які класичні машини не можуть виконати, демонструючи стабільність на чотирьох квантових процесорах. Експериментальні результати вказують на те, що блокчейн підтримував консенсус і досягав до 75% ефективності видобування, що вказує на перспективний напрям для масштабованої та енергоефективної блокчейн-структури. Цей розвиток представляє собою значне використання квантової переваги в реальних застосуваннях блокчейну. У своєму дослідженні, нещодавно опублікованому на arXiv, автори описують, як механізм PoQ замінює класичну систему "доказу роботи". Квантові комп'ютери вирішують складні проблеми, з якими класичні машини борються, роблячи видобуток унікально доступним для квантових систем. Дослідники представили різні методи генерації квантових хешів, адаптовані до різних можливостей квантового обладнання, водночас забезпечуючи стабільність блокчейну проти ймовірнісної природи квантових обчислень. Прототип працював на чотирьох квантових процесорах D-Wave по всій Північній Америці, демонструючи стабільну функціональність блокчейну під час тривалих операцій хешування. **Зміна у видобуванні блокчейну** Традиційні механізми доказу роботи (PoW) забезпечують блокчейни, вимагаючи значних обчислювальних зусиль для запобігання шахрайству, що призводить до значного споживання енергії. Прогнозується, що видобуток біткоїнів сам по собі споживатиме майже 176 тероват-годин у 2024 році — більше, ніж річне використання електроенергії Швеції. Дослідники стверджують, що метод PoQ може суттєво зменшити споживання енергії, використовуючи квантові обчислення, що є набагато енергоефективнішими — приблизно 0, 1% вартості традиційного видобутку, що потенційно робить його в 1, 000 разів ефективнішим. Квантовий блокчейн також покращує масштабованість та ефективність видобування, підтримуючи стабільність консенсусу, незважаючи на невизначеність квантових обчислень. Він інтегрує квантові операції в існуючу блокчейн-структуру, яка тісно пов'язана з архітектурою біткоїна. **Як працює квантовий блокчейн** На відміну від класичних майнерів, які вирішують криптографічні головоломки, використовуючи GPU або ASIC, цей квантовий блокчейн генерує унікальні хеші через ймовірнісну квантову механіку. Дані кодуються в квантовій системі, що дозволяє складні перетворення, які створюють хеш. Щоб впоратися з невизначеністю квантових результатів, використовується метод "ймовірнісної валідації", який оцінює дійсність квантових хешів на основі статистичної впевненості.

Цей підхід модифікує обробку розгалужень, призначаючи негативну роботу недійсним блокам, що допомагає підтримувати консистентність мережі. **Експериментальні результати** Система була протестована за допомогою чотирьох квантових процесорів D-Wave Advantage, зосередившись на проблемах, які надзвичайно складні для класичних систем. Кожен квантовий комп'ютер обробляв блоки, з майнерами, які налаштовували nonce для пошуку сумісних хешів, аналогічно до видобутку біткоїнів, але лише квантові обчислення могли створити допустимі хеші. Протягом тестів взяли участь понад 100 майнерів, які обробили 219 трансляцій блоків, з яких більше ніж 70% досягли консенсусу та стали незмінними. Стратегія, що використовує валідацію на основі впевненості, помітно перевершила прості бінарні валідації. **Неподалеку термінове застосування квантових технологій** Цей квантовий блокчейн пропонує рішення щодо екологічних наслідків цифрових валют і стимулює раннє впровадження квантових комп'ютерів. Основним обмеженням є висока вартість квантових обчислень, яка поки залишається високою. Тож хоча споживання енергії знижується, життєздатність PoQ для масштабного впровадження є невизначеною. Як тільки квантові технології покращуються, витрати можуть стати більш контрольованими. Блокчейн D-Wave використовує квантове відпускання, яке відрізняється від систем на основі вентилів, за якими слідкують компанії, такі як IBM та Google, і, хоча це корисно, його застосування на даний момент є більш спеціалізованим. Безпека цієї системи ставить додаткові виклики через ймовірнісну природу квантових хешів, що ускладнює консенсус. Майбутні поліпшення можуть інтегрувати вдосконалені квантові функції для підвищення безпеки та надійності. Дослідження ще підлягає рецензуванню, що свідчить про швидкий розвиток у сфері квантових обчислень. Дослідницька група складається з видатних вчених D-Wave, які всі внесли свій вклад у цю революційну роботу.