Microsoft และ Atom Computing บริษัทเทคโนโลยีชั้นนำจากแคลิฟอร์เนีย ประกาศความสำเร็จครั้งใหญ่ในเทคโนโลยีควอนตัมคอมพิวติ้ง ที่อาจเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญสำหรับกลไกการแก้โจทย์สมการ Proof-of-Work ในโลกของการขุดคริปโต
ทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจากทั้งสองบริษัทพัฒนาระบบควอนตัมคอมพิวเตอร์ด้วย 24 คิวบิตตรรกะ (logical qubits) จากการใช้คิวบิตทางกายภาพเพียง 80 คิวบิต (physical qubits) ซึ่งเป็นสถิติใหม่สำหรับ จำนวนคิวบิตตรรกะควอนตัม (logical qubits) ที่มากที่สุดที่เคยทำได้
ความก้าวหน้าครั้งนี้ชี้ให้เห็นถึงศักยภาพอันยอดเยี่ยมของทีมวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ที่สามารถสร้าง คิวบิตเชิงตรรกะ (logical qubits) ด้วยการใช้ คิวบิตทางกายภาพ (physical qubits) เพียงจำนวนน้อยกว่าที่เคยคาดการณ์ไว้ โดยก่อนหน้านี้เชื่อว่าจำเป็นต้องใช้คิวบิตทางกายภาพนับพันเพื่อให้ได้คิวบิตเชิงตรรกะเพียงหนึ่งเดียว
ความสำเร็จนี้ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงแนวคิดเกี่ยวกับ ขนาด และ ระยะเวลา ในการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ไปโดยสิ้นเชิง พร้อมปูทางสู่อนาคตที่เทคโนโลยีควอนตัมจะสามารถใช้งานได้จริงในขอบเขตที่กว้างขึ้น ทั้งในด้านประสิทธิภาพและความคุ้มค่าของทรัพยากร
Proof-of-Work
นักวิเคราะห์ได้เตือนมานานแล้วว่า ในอนาคตควอนตัมคอมพิวเตอร์อาจสามารถทำลายระบบรักษาความปลอดภัยข้อมูลแบบดั้งเดิมได้ รวมถึง การเข้ารหัส SHA-256 ซึ่งเป็นพื้นฐานของระบบ Proof-of-Work ในเครือข่ายบล็อกเชนหลายแห่ง เช่น Bitcoin
เครื่องขุดบล็อกเชนที่ทันสมัย เช่น รุ่นที่ใช้ โดยศูนย์ขุด Bitcoin ที่ใหญ่ที่สุดในโลก แข่งขันกัน เพื่อหาแฮชสำหรับส่วนหัวของบล็อก เพื่อแก้ไขโจทย์สมการ พวกเขาต้องเดาค่าแฮชที่ตรงตามเป้าหมายที่กำหนด โดยความยากของเครือข่าย
ความซับซ้อนของเรื่องนี้คือ ระดับความยากนี้ถูกปรับเปลี่ยนทุก ๆ 2,016 บล็อก เพื่อให้แน่ใจว่า บล็อกใหม่จะถูกเพิ่มเข้าไปในบล็อกเชนประมาณทุก ๆ 10 นาที ผลที่ได้คือ การแก้ปริศนานี้ยากขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับนักขุดแบบดั้งเดิม
อัลกอริทึมของ Grover
ลองนึกภาพคุณต้องค้นหากุญแจที่ถูกซ่อนอยู่ในห้องที่มีกุญแจหลายพันดอก วิธีปกติคือการลองเปิดทีละดอกจนกว่าจะเจอ (ที่เรียกว่า Brute-force) แต่ “อัลกอริทึมของ Grover” ทำให้คุณหากุญแจที่ถูกต้องได้เร็วขึ้นมาก ราวกับว่ามีตัวช่วยพิเศษที่แนะนำเส้นทางให้ถูกต้อง
ปัจจุบัน อัลกอริทึมนี้ได้รับการทดลองในระดับเล็ก ๆ แล้ว แต่ยังไม่สามารถนำไปใช้แก้ไขปัญหาใหญ่ เช่น การแคร็ก SHA-256 ซึ่งเป็นระบบการเข้ารหัสที่ใช้ในบล็อกเชนได้ เนื่องจากเรายังไม่มีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประสิทธิภาพสูงพอ
หากต้องนำไปใช้จริง คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องมีหน่วยประมวลผลที่เรียกว่า “คิวบิตเชิงตรรกะ” ที่สามารถทำงานได้อย่างแม่นยำโดยไม่เกิดข้อผิดพลาด ซึ่งยังต้องพัฒนาอีกมาก ตัวอย่างเช่น ในการถอดรหัส SHA-256 อาจต้องใช้คิวบิตที่แก้ไขข้อผิดพลาดได้ หลายร้อยถึงหลายพันตัว ซึ่งเทคโนโลยีในปัจจุบันยังไปไม่ถึง
แม้ว่าทุกอย่างยังคงอยู่ในขั้นตอนการทดลอง แต่หากสำเร็จจริง วิธีการขุดบล็อกเชนแบบเดิมอาจกลายเป็นอดีต และนำไปสู่ยุคใหม่ของเทคโนโลยีที่รวดเร็วและล้ำสมัยมากกว่าเดิม
การเร่งความเร็วควอนตัม
ลองจินตนาการว่าการขุดบล็อกเชนคือการไขปริศนา อัลกอริทึมของ Grover ช่วยให้เราไขปริศนานี้ได้เร็วขึ้นอย่างมาก โดยลดความซับซ้อนของการเข้ารหัส SHA-256 ซึ่งเป็นรากฐานของบล็อกเชนให้เหลือเพียงครึ่งหนึ่งของวิธีการแบบเดิม
จุดเด่นของเทคโนโลยีควอนตัมคือคุณสมบัติพิเศษ เช่น การซ้อนทับ (Superposition) และ การแทรกสอด (Interference) ซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วในการประมวลผลอีกขั้น
นักวิจัยคาดว่าหากเรามีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มี คิวบิตเชิงตรรกะ ประมาณ 3,000 ตัว เราอาจสร้างเครื่องขุดควอนตัมที่เร็วและมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องขุดบล็อกเชนแบบเดิม
แม้ว่ายังไม่ชัดเจนว่าเทคโนโลยีนี้จะพร้อมใช้งานเมื่อไร แต่ Microsoft และ Atom Computing กำลังเร่งพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และประกาศแผนที่จะเปิดตัวคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มี 1,000 คิวบิต ภายในปี 2025 ซึ่งอาจเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติการขุดบล็อกเชนในอนาคต
ที่มา : cointelegraph