Qubits

Если классический бит (ноль или единица в вашем компьютере) - это монетка, которая лежит либо «орлом», либо «решкой», то кубит - это та же монетка, но которая быстро крутится в воздухе.

В момент вращения она находится не в каком-то одном фиксированном состоянии, а во всех возможных одновременно. Это явление в квантовой физике называется суперпозицией.

Таким образом, ключевое отличие в том, что:

• Бит может быть или 0, или 1.
• Кубит может быть и 0, и 1 одновременно, а также любым состоянием между ними.

Ключевые свойства кубитов

Именно благодаря этим свойствам кубиты и открывают новые возможности для вычислений:

• Суперпозиция: Как было сказано выше, это способность кубита находиться во множестве состояний одновременно. Это позволяет квантовому компьютеру обрабатывать огромные массивы информации параллельно, а не последовательно, как обычный компьютер.
• Квантовая запутанность: Это уникальное явление, при котором два или более кубита становятся взаимосвязанными. Изменение состояния одного кубита мгновенно влияет на состояние другого, даже если они находятся на разных концах Вселенной.

Кубиты и майнинг криптовалют: угроза или новый этап?

Тема кубитов активно обсуждается в контексте майнинга. Долгое время считалось, что квантовые компьютеры смогут решать сложнейшие задачи (в частности, алгоритм SHA-256) намного быстрее, чем обычные майнеры, что потенциально поставило бы под угрозу саму систему Proof-of-Work (PoW).

Однако последние исследования показывают, что практическая реализация такого «квантового майнинга» сопряжена с рядом серьёзных проблем.

• Невероятные ресурсы: Согласно исследованию BTQ Technologies, чтобы квантовый компьютер мог на равных конкурировать с обычными майнерами в сети Биткоина, потребовалось бы колоссальное количество кубитов и энергии, сопоставимое с выработкой целой звезды.
• Технологические барьеры: Одна из главных проблем - это ошибки кубитов. Квантовые системы очень хрупки и подвержены влиянию извне. Поэтому для построения одного стабильного и точного «логического» кубита могут потребоваться тысячи менее стабильных «физических» кубитов. Именно поэтому любой прорыв в стабилизации кубитов, например, создание 24 логических кубитов из 80 физических компаниями Microsoft и Atom Computing, вызывает такой интерес в сообществе.

Настоящая угроза: взлом подписей

Исследователи сходятся во мнении, что более реальной и близкой угрозой со стороны квантовых компьютеров является не взлом майнинга, а возможность взлома криптографических алгоритмов, которые защищают сами транзакции, в частности, цифровые подписи на основе эллиптических кривых.

Вывод

Таким образом, кубит - это не просто экзотический термин из физики, а реальный инструмент, который уже сегодня начинает влиять на индустрию. Хотя до появления эффективных и доступных квантовых майнеров, по оценкам экспертов, могут пройти десятилетия, за кубитами стоит будущее вычислений. Именно поэтому многие компании и разработчики уже сегодня начинают работу над созданием постквантовой криптографии, и новых алгоритмов шифрования, устойчивых к атакам с помощью квантовых компьютеров