随着“九章”的到来，量子计算将如何影响区块链技术？

12月4日，中国科技大学宣布，潘建伟团队与中国科学院上海微系统研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，成功构建了76光子量子计算原“九章”。求解高斯玻色采样的数学算法只需200秒，而世界上最快的超级计算机则需要6亿年。这一突破使中国成为继美国之后世界上第二个实现“量子优势”的国家。

12月4日，中国科技大学宣布，潘建伟团队与中国科学院上海微系统研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，成功构建了76光子量子计算原“九章”。求解高斯玻色采样的数学算法只需200秒，而世界上最快的超级计算机则需要6亿年的时间。这一突破使中国成为继美国之后世界上第二个实现“量子优势”的国家。

12月14日，数字资产研究院学术技术委员会主任委员朱家明在2020年年年会上表示，量子科学是未来十年**的变量，量子技术是数字时代的基石，量子科学决定未来经济。”人类已经进入了科技主导经济、科技资本融金融资本和产业资本于一体的新时代。”

“九章”开启中国量子计算之门

广州金融科技股份有限公司总经理邹俊通告诉广州金融技术协会：“第九章是为一个特殊的计算任务设计的——高斯玻色抽样，所以它无法与通用计算机相比。”。

邹军认为，第九章属于模拟计算。在100模光学量子干涉仪中输入76个同系物光子，用100个单光子探测器检测每个光路出口的光子数，完成5000个玻色采样。它所需的时间（200秒）比经典算法快100万亿倍。与经典计算机相比，第九章的缺点是它不是可编程意义上的量子计算机，只能利用光量子的相干性来完成高斯玻色采样的特殊计算。

“量子计算机与传统通用计算机的主要区别在于算力。然而，量子计算机并不适合解决所有问题。因此，在应用中，这两台计算机都有自己的用途。”德定创新基金合伙人王月华对链新表示。

“就已出版的量子计算机而言，它们的优缺点非常明显。其优点是算力比传统计算机有了很大的飞跃。其缺点是它们属于特殊领域甚至是特殊计算，而不是通用计算机。

人们普遍认为量子计算离大规模应用还很远。邹军介绍，目前业界普遍将量子计算的发展分为三个阶段：第九章具备精确控制76个光子的能力，这也是量子计算的初级阶段，即所谓的“专用量子计算机”；下一阶段是“模拟量子计算机”的研制第三阶段是研制一台具有纠错功能的百万物理量子位的“通用量子计算机”，实现量子并行计算的商业应用。

由于计算机技术的局限性，王跃华认为，真正的量子产品至少需要10年的时间量子计算要实现真正意义上的光量子计算，离真正的光量子计算实现只有76章之遥

Du Chao认为，一方面，量子计算机的许多基本理论方面还存在许多问题需要解决，而大规模的应用需要更深入的理论研究基础；量子计算机的实际应用将在相当长一段时间内类似于传统计算机的先进路线，如理论研究、实验室研究、军事、民用和大规模普及。”

值得一提的是，2020年10月16日，**中央政治局就量子技术研究与应用前景进行了第二十四次集体研究。***主席指出，要认清中国量子技术发展的突破口和突破点，统筹基础研究、**技术、工程技术研究和发展，发展量子通信等战略性新兴产业，抓住机遇。量子技术的国际竞争。制高点，打造发展新优势。

杜超说：“在可预见的未来，我国量子计算领域将有大量的政策、资金和人才供给，整个产业将加快发展。”。

量子计算能破解区块链密码吗？

量子计算如此强大，区块链技术还能保证用户密码安全吗？这也成为行业内外的热门话题。

“在我们有生之年，量子计算只能用来解决具体问题，不能取代通用计算机。量子计算机离商业化还很远。目前的一些发展（包括九章）是专门在实验室环境下设计的，无论成本如何，它们都比通用计算机有优势。但是，要解决一些实际问题（如密码破解），我们需要从几十位（如几千位）中提高很多，每一位都很难提高，更不用说物理位和逻辑位之间的质的区别了。”国际密码学应用科学家、yottachain创始人王东林告诉联信。

“我们不要说量子计算离商业化还有很长的路要走，而量子计算能够破解的密码类也很有限，“王东林认为，公众之所以对量子计算破解密码印象深刻，是因为使用最广泛的RSA密码非常适合量子计算破解。

“但在我们的密码行业，RSA一直被认为是一种不可靠的加密算法，真正的专业人士不会选择RSA算法。例如，我至少20年前就停止使用RSA，BTC、ETH、EOS和yottachain等主流区块链也不使用RSA。”

王东林认为，目前科学家发明的量子算法对破解主流区块链的加密算法（如AES和ECC）并不会构成很大威胁，因此在可预见的未来，量子计算不会对区块链构成威胁。”相反，RSA算法在银行业被广泛应用，所以如果你担心量子计算破解密码的能力，不妨把钱从银行取出，存入区块链，以获得更大的安全性。”

王东林认为，量子计算对区块链最有可能的影响是哈希计算，哈希计算是用于挖矿的算法。”可能的影响是，在未来，量子计算机将取代ASIC芯片用于挖矿。”

“如果我们着眼于长期时间尺度（例如，100年），量子计算将对区块链中使用的一些加密算法构成真正的威胁。一些新的区块链项目可能会采取预防措施，并提前使用抗量子密码算法。对于现有的区块链项目，特别是目前主流的区块链项目，我们也可以通过改变密码算法来实现量子攻击的抵抗。当然，替换加密算法是一个庞大的工程，前后在研发和测试之间切换需要很长时间，但应该比将以太坊升级到ETH2.0要短。”王东林说。

邹军认为，目前公认的会对区块链产生影响的算法有两种：一种是破解公钥系统的shor算法，它可以成倍加速RSA算法或ECC算法，也就是说，shor算法可以将经典算法的指数复杂度降低到几个层次，以解决公钥系统的问题。另一种是Grover算法，它可以将经典搜索算法的水平降低一个平方根对于区块链而言，未来通用量子计算机将商业化，公钥系统必须升级为抗量子密码算法。”

Zou Jun认为，公钥体制是通过SHOR算法破解的，这使得安全社区失去了密钥分发的安全保障，动摇了整个社会安全技术的基础，从一个侧面促进了量子密钥分发技术的出现。目前，基于诱饵态BB84算法的量子密钥分发技术已经商业化，基于量子纠缠的更安全的量子密钥分发技术也在未来出现。可以预见，量子通信中的量子密钥分发将是未来安全系统的重要组成部分

竞争未来：整合还是替代？

“量子计算的商业化实施需要15到20年，区块链技术的发展显然不是我们今天所能想象的。要更改的时间戳可以基于新的DLT数据结构。此外，密码学的发展将得到进一步的改进和优化，它将不会简单地依赖于求解RSA等数学解的密码算法。”王月华认为，量子计算不会直接影响区块链技术的发展。随着各种技术的发展，它们将相互影响、相互融合。

王跃华认为，虽然量子计算具有巨大的算力，但与通用计算机相比，它可以在较短的时间内破解密码（如RSA），但密码学并非一成不变。例如，通过量子通信协议BB84，只要密钥有可能被黑客窃取，接收者就会知道，从而放弃原来的密码，采用另一套密码。”区块链的加密机制将来也可以采用量子加密通信。如此一来，量子计算无法征服区块链的加密机制。”

杜超认为，量子计算将是未来人类生产力的重要组成部分，区块链技术可以理解为“生产关系”。因此，这两种技术应该相辅相成。随着量子技术的发展，相信区块链技术也会有相应的发展和变化，如加密算法、量子矿工等。

“量子计算概念出现较早，涉及物理计算和数学计算的许多理论创新，难以理解；区块链概念出现较晚，是一种技术集成创新，比较容易理解。它们是不同的技术，但也有一些关系。例如，在区块链中也需要量子态的不可**和不可克隆属性。”邹军认为，量子计算给区块链带来了改进的可能性：未知量子态的不可克隆性可能有助于保护区块链上的资产，量子隐形传态可能有助于区块链上的价值转移。

邹军介绍，量子通信利用量子叠加态或量子纠缠效应等技术传输信息或密钥。基于量子力学原理，保证了传输的安全性。量子通信主要分为两类：量子隐形传态和量子密钥分配。量子密钥分配（QKD）是量子通信技术从实验室走向实际应用的第一个分支，它是基于量子力学原理来保证密钥分发的安全性的。

将经典通信信道与量子密钥分发信道相结合，实现量子密钥分发和信息加密传输，提高网络信息安全能力。量子隐形传态借助于经典通信可以实现任何未知量子态信息的传输。量子隐形传态与量子计算的融合形成量子信息网络是未来量子信息技术的重要发展方向之一。

杜超认为，目前来看，“九章”不会对区块链行业产生实质性影响。一方面，由于目前量子计算机仍然是一种特殊的计算方式，另一方面，算力还不足以影响以比特币为基础的数字加密产业。

杜超认为，未来“九章”可能会给区块链带来一些挑战：区块链技术需要加密算法作为基础，当量子计算的算力超过现有加密算法所需算力的极值时，可能存在破解加密算法的风险；此外，在可预见的未来，量子计算将发挥重要作用，对基于pow的区块链的算力会产生一定的影响。

“未来，如果区块链技术要应对量子计算，加密技术领域确实需要进一步发展。在算力方面，量子算力也将成为pow算力的一部分。量子计算和人工智能的快速发展和融合，也可能对区块链行业产生更大的影响和风险。”杜超说。