谷歌实现量子霸权？ 量子计算机真的能破解比特币吗？

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最近，谷歌在“量子霸权”上加倍努力。 笔者看到这条新闻，不禁捏了把汗。 我的 0.000001 比特币会被重置为零吗？ 接下来的几天，传来了比特币下跌22%的噩耗！ 谷歌设置“电脑测试”，收走了我的零花钱？ 炒币这么难！

其实作者是给大家开了个玩笑。 比特币这次的下跌与谷歌的量子计算测试无关。 是什么原因呢？这里就不细说了

本文主要面向读者。

要了解量子计算机能否破解比特币，我们需要知道什么是量子计算机：运行在量子比特上的计算机称为量子计算机。

那么什么是量子位？

它有点具有量子特性。

不明白？ 传统计算机使用二进制。 比如你在键盘上敲出的字，在电脑上看到的图片，对于电脑来说都是一系列的二进制序列（比如：1010）。

计算机如何表示这些1010？ 它是通过晶体管或不同电路的两种状态。 例如三极管通电时为1，不通电时为0。 或者简单的说就是一个小灯泡，亮的时候是1，不亮的时候是0。 这样一串状态不同的小灯泡，共同构成了一串二进制序列。 翻译是图片、视频等。

这样的一个1或者一个0就是信息的最小单位，叫做比特。

量子比特有什么好处？

不知道薛定谔的猫各位读者明白了吗？ 看不懂也没关系！ 叠加态的猫既是死的又是活的，这意味着叠加态的量子位可以是 1 和 0。

所以一个位在普通计算机中是不可能同时有两种状态的。 两个量子有多少种状态？ 2^2表示4种，n个量子比特同时代表2^n种情况。 这种指数级增长就是优势，即量子并行计算能力。

正是这种巨大的计算能力，让人们对量子计算机充满期待，但道路坎坷，为什么呢？ 例如：究竟什么被用作量子比特？ 因为量子态一看就坍缩了，叠加态就变成了经典态； 也就是说，它可以是1也可以是0，但是在测量的时候，它只能代表1或者0（也就是上面说的经典状态。bit 1010）。

那么量子霸权是如何产生的呢？

2012年，物理学家John Preskill表示：一台量子计算机只需要50多个量子比特，处理特定问题的效率将远超经典计算机。 届时，将是量子霸权时代。

这个翻译是标题党，因为首先人们没有想到量子计算机可以在所有问题上超越经典计算机。 只有一个问题，对投资者来说，一点信息就足够了。

那么如何实现量子霸权这个阶段性的小目标呢？

就目前而言，理论上拥有众多算法的量子计算机具有绝对的优势，比如能够快速破解RSA密码和SHOR算法。 经典计算机理论上也可以破解这些算法，但需要很长时间，相当于在实际意义上无法破解。

但是，如果一台量子计算机要实现Shor算法，按照目前的技术，至少需要几百万甚至上亿的量子比特。 然而，人类仍在与数十个量子比特竞争！ 因此，现阶段不太可能通过shor算法遇到量子霸权。

但人急了，快点，要有信心！ 所以在2012年，物理学家John Preskill说，在具体问题上超越经典计算机，这就是量子霸权的小目标。 谷歌这次也是如此：利用量子既是0又是1的特性来产生随机数，速度比经典计算机快无限。 不过这种用途目前还没有实际用途，未来可能会应用于量子化学、加密等领域。

那么，量子计算机真的能破解比特币吗？

比特币主要使用两种加密算法：椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）和SHA256哈希算法。 其中，ECDSA主要用于私钥和公钥的生成； SHA256主要用于公钥在挖矿时生成钱包地址和工作量证明（PoW）。

量子计算机可能会威胁到 ECDSA 的安全。 1994年设计了专门用于分解的Shor算法。 足够强大的量子计算机（硬件）加上 Shor 算法（软件）可以通过公钥破解私钥。 但是，如前所述，要实现shor算法，这个目标还很遥远。 既然出现了，就用最基本的最好的方法，就是一个比特币地址只用一次，每笔交易使用不同的地址。 此交易花费了地址中的所有比特币以重定向到新地址。 当你的公钥第一次在互联网上公布时，你的地址就不再包含任何资金——如果你破解了这个地址，这个地址就已经是空的了。

目前还没有可以有效破解SHA256的算法，所以使用量子计算机挖比特币时比特币算法会被破解吗，只能像其他矿机一样，一个一个地找随机数尝试比特币算法会被破解吗，只是量子计算机速度更快。

更何况，未来还会有相应的量子加密。 进行解密时，必须有加密方法。

总之，量子计算机还有很长的路要走。 这是一个终生的项目。 即使在有生之年完成，也大概率会被科研机构用于特定的复杂算法。 从历史上看，如果有量子计算机，在它发明的第一刻，它是保密的，不会先用在比特币上，因为还有更大的用途，比如破解敌对国家。 安全数据库、核武库等。

因此，量子计算机能否破解比特币，并不是我们现在需要关心的问题。 作者关心的是：今天你韭菜了吗？