Quantendurchbruch von Microsoft: Zukunft der Blockchain-Mining-Technologie

KALIFORNIEN / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Microsoft und das kalifornische Technologieunternehmen Atom Computing haben kürzlich einen bedeutenden Fortschritt in der Quantencomputing-Technologie verkündet, der die Zukunft des Blockchain-Minings revolutionieren könnte.

Die jüngste Ankündigung von Microsoft und Atom Computing markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Quantencomputing-Technologie, der das Potenzial hat, die Art und Weise, wie Blockchain-Mining betrieben wird, grundlegend zu verändern. Die beiden Unternehmen haben ein Quantencomputersystem entwickelt, das aus 24 verschränkten logischen Qubits besteht, die mit nur 80 physischen Qubits erzeugt wurden. Dies stellt einen neuen Rekord für die höchste Anzahl verschränkter logischer Qubits dar, die mit Fehlerkorrekturtechniken erreicht wurden.

Die Bedeutung dieses wissenschaftlichen Durchbruchs liegt in der Effizienz, die die Teams erreicht haben. Frühere Schätzungen gingen davon aus, dass Tausende physischer Qubits erforderlich wären, um ein einziges logisches Qubit zu erzeugen. Durch die Verschaltung von 24 logischen Qubits mit nur 80 physischen Qubits hat sich der Rahmen für die Skalierbarkeit dieser Systeme erheblich verschoben.

Analysten haben lange davor gewarnt, dass Quantencomputer eines Tages in der Lage sein könnten, einen Vorteil oder eine Quantenbeschleunigung beim Brechen bestimmter klassischer Datensicherheitsmaßnahmen zu bieten. Eine solche Maßnahme ist die SHA-256-Verschlüsselung, die als Puzzle dient, das Miner in bestimmten Blockchain-Netzwerken, wie dem Bitcoin-Netzwerk, lösen müssen, um den Nachweis der Arbeit (Proof-of-Work) zu erbringen.

Ein theoretisches Daten-Mining-Verfahren namens „Grover-Algorithmus“ könnte das Ende des klassischen Blockchain-Minings bedeuten. Der Grover-Algorithmus bietet eine quadratische Beschleunigung gegenüber klassischen Brute-Force-Suchen und wurde in kleinen Experimenten nachgewiesen. Seine Anwendung auf groß angelegte Probleme, wie das Knacken von SHA-256, bleibt jedoch theoretisch, da die Quantenhardware, die erforderlich ist, um ihn in großem Maßstab auszuführen, noch nicht entwickelt wurde.

Während eine einfache mathematische Extrapolation zeigt, dass der Grover-Algorithmus die Komplexität von SHA-256 auf etwa die Hälfte des klassischen Aufwands reduzieren könnte, bietet der kontraintuitive Vorteil der Quantenmechanik – in Form von Superposition und Interferenz – noch größeres Potenzial für eine Beschleunigung. Letztendlich könnte eine Kosten-Nutzen-Analyse die Investition in Quantensysteme gegenüber klassischen Mining-Rigs begünstigen.

Basierend auf der genannten mathematischen Extrapolation könnten Quanten-Mining-Rigs, die auf Architekturen wie dem kürzlich von Microsoft und Atom Computing vorgestellten System basieren, bei etwa 3.000 logischen Qubits in der Lage sein, den klassischen Mining-Pool zu übertreffen und Blöcke in großem Maßstab zu gewinnen. Trotz der jüngsten Fortschritte bleibt unklar, wann solche Rigs realisierbar sein werden.

Analysten haben im Allgemeinen einen Zeitrahmen von 10 bis 50 Jahren für fehlerkorrigiertes Quantencomputing über seine derzeitigen Grenzen hinaus angegeben. Diese Vorhersagen sind jedoch weit von wissenschaftlicher Genauigkeit entfernt, und es gibt derzeit keinen Konsens unter Physikern darüber, wann die nächsten Meilensteine erreicht werden.

Die kürzlich veröffentlichten Forschungsergebnisse von Microsoft und Atom Computing könnten jedoch dazu beitragen, die Nadel erheblich in Richtung Gegenwart zu bewegen. Laut der Website von Atom Computing beabsichtigen die beiden Unternehmen, 2025 einen Quantencomputer mit 1.000 Qubits auf den Markt zu bringen.