محققان دانشگاه کنت سه سیستم کوانتومی را با یک ماینر ASIC مقایسه کردند و دریافتند که ماشین های کوانتومی به طور قابل توجهی بازده انرژی بیشتری دارند.
یک جفت دانشمند از دانشکده کامپیوتر دانشگاه کنت در بریتانیا اخیراً مطالعهای را انجام دادهاند که میزان مصرف انرژی استخراجکنندگان فعلی مبتنی بر ASIC را با راهحلهای مبتنی بر کوانتومی پیشنهادی مقایسه میکند.
طبق مقاله تحقیقاتی پیش از چاپ این تیم، سیستمهایی که از محاسبات کوانتومی استفاده میکنند، به وضوح از سکوهای استخراج استاندارد در بهرهوری انرژی بهتر عمل میکنند:
ما نشان میدهیم که گذار به استخراج مبتنی بر کوانتوم – با تخمینهای نسبتاً محافظهکارانه – میتواند منجر به صرفهجویی در انرژی در حدود 126.7 TWH شود یا به طور متفاوتی کل مصرف انرژی سوئد در سال 2020 را بیان کند.
بر اساس این مقاله، عملیات استخراج بیت کوین به تنهایی بیش از 150 تراوات ساعت در سال (از می 2022) مصرف می کند، که تأثیر بالقوه ای را که سیستم های مبتنی بر کوانتومی پیشنهادی می توانند داشته باشند، نشان می دهد.
نتیجهگیری این زوج بر اساس آزمایشهایی بود که سه سیستم استخراج کوانتومی مختلف را با یک ماینر Antminer S19 XP ASIC مقایسه کردند.
دستگاههای ماینینگ کوانتومی بین یک سیستم با یک لایه تحمل خطا، یک سیستم با دو لایه تحمل خطا و یک سیستم بدون هیچ ویژگی تصحیح خطای خاصی تقسیم میشوند.
همانطور که محققان اشاره می کنند، استخراج بلاک چین یکی از معدود حوزه های محاسبات کوانتومی است که در آن تصحیح خطا چندان مهم نیست. در اکثر توابع کوانتومی، خطاها نویز ایجاد می کنند که از نظر عملکردی توانایی یک سیستم محاسباتی را برای تولید محاسبات دقیق محدود می کند.
با این حال، در استخراج بلاک چین، نرخ موفقیت با سیستم های کلاسیک پیشرفته هنوز نسبتا پایین است. طبق این مقاله تحقیقاتی، “یک ماینر کلاسیک بیت کوین تنها با نرخ موفقیت حدود 0.000070٪ سودآور است.”
محققان همچنین خاطرنشان میکنند که برخلاف سیستمهای کلاسیک، سیستمهای مبتنی بر کوانتومی در واقع میتوانند در طول زمان برای دقت و کارایی بیشتر تنظیم شوند.
مرتبط با: محاسبات کوانتومی چگونه بر صنعت مالی تأثیر می گذارد؟
اگرچه فناوری محاسبات کوانتومی هنوز در مراحل ابتدایی خود تلقی می شود، مشکل بسیار خاص استخراج بلاک چین به یک راه حل محاسبات کوانتومی با خدمات کامل نیاز ندارد. همانطور که محققان اشاره می کنند، «یک ماینر کوانتومی یک کامپیوتر کوانتومی جهانی و مقیاس پذیر نیست و نیازی هم ندارد. یک ماینر کوانتومی فقط باید یک کار را انجام دهد.”
در نهایت، محققان به این نتیجه رسیدند که باید بتوان ماینرهایی را با استفاده از فناوریهای کوانتومی موجود ایجاد کرد که مزیت کوانتومی را نسبت به رایانههای کلاسیک نشان میدهند.
شایان ذکر است که علیرغم صرفه جویی های بالقوه انرژی، محققان بر روی نوعی از سیستم محاسباتی کوانتومی به نام سیستم “کوانتومی با اندازه متوسط پر سر و صدا” (NISQ) تمرکز کرده اند.
طبق سند پیشچاپ، ماینرهای کوانتومی باید صرفهجویی «بسیار» انرژی در حدود 512 بیت کوانتومی یا «کیوبیت» را در اصطلاح مشابه بیتهای محاسباتی کلاسیک نشان دهند.
با این حال، به طور معمول، سیستم های NISQ تنها با حدود 50-100 کیوبیت کار می کنند، حتی اگر به نظر یک استاندارد صنعتی به نظر نمی رسد.
در حالی که صرفه جویی در انرژی امکان پذیر است، هزینه های ساخت و نگهداری یک سیستم محاسباتی کوانتومی در محدوده 512 کیوبیت به طور سنتی برای اکثر سازمان ها گران بوده است.
فقط D-Wave و IBM محدوده مشابهی از سیستم های مشتری را ارائه می دهند (D2 D-Wave یک پردازنده 512 کیوبیتی و IBM Osprey 433 است)، اما معماری آنها آنقدر متفاوت است که مقایسه بین اعداد کیوبیت به ظاهر بی معنی است.
نویسنده: Tristan Greene
