量子区块链可能像时间机器一样

一项新的研究发现，新提出的“量子区块链”可能导致区块链系统不受量子计算机黑客攻击。研究人员补充说，这种新的量子区块链可以被解释为影响其自身的过去，使其表现得像时间机器。

一个blockchain是一种数据库，它包含有关过去的记录，如财务或其他交易的历史，是网络中的每个节点都可以同意，并且不需要集中的机构，以保持其持续的准确性。区块链最着名的应用是比特币，但是各种各样的创业公司，企业联盟和研究项目已经探索了该技术的其他潜在用途。

“预计到2027年全球GDP的10%可以存储在区块链技术上，” 新西兰惠灵顿维多利亚大学的理论物理学家Del Rajan说。

但是，区块链可能会遇到另一种新兴技术的问题： 量子计算机。经典计算机打开或关闭晶体管以将数据符号化为1和0，而量子计算机使用量子比特或量子比特，由于量子物理学的超现实性质，它们可以处于叠加状态，同时它们同时为1和0 。

叠加让一个量子比特一次执行两次计算，如果两个量子比特通过称为纠缠的量子效应连接，它们可以帮助同时执行2 ^ 2或四次计算; 三个量子位，2 ^ 3或八个计算; 等等。原则上，具有300个量子比特的量子计算机可以在瞬间执行比可见宇宙中的原子更多的计算。一台功能强大的量子计算机可以成功打破常规密码术，包括保护区块链。

现在，新西兰的研究人员认为量子区块链可以抵制量子计算机的黑客攻击。他们补充说，该系统的所有组件已经通过实验实现。

“ 与量子操作工作前blockchains已提交，但blockchain本身是从来没有量子，”拉詹说。“我们正在展示第一个全量子区块链。”

量子区块链理论上依赖于纠缠。当两个或多个粒子如光子缠绕在一起时，无论它们相隔多远，它们都可以同时相互影响，这是爱因斯坦称之为“远距离的幽灵行为”的现象。

量子计算机和其他量子技术通常依赖于跨空间的纠缠。这种新的量子区块链依赖于时间上的纠缠 - 也就是说，连接两个或更多个粒子，无论它们在多远时间内是多远。

传统的区块链将记录收集到数据块中，加密链接按时间顺序链接。如果黑客试图篡改特定块，则加密被设计为使篡改块之后的所有未来块无效。

在量子区块链中，块中的记录被编码成一系列彼此纠缠的光子。这些块通过时间纠缠按时间顺序链接。

当构成量子区块链的块在量子计算机网络内传输时，编码每个块的光子被创建，然后由构成网络的节点吸收。然而，纠缠将这些光子跨越时间，甚至是同时从未存在过的光子。

“关于过去交易的记录被编码到一个跨时间传播的量子状态，”Rajan说。

在这种情况下，黑客不能篡改过去的任何光子编码记录，因为那些光子在当前时间不再存在 - 它们已经被吸收。最好的情况是，黑客可以尝试篡改最新的光子，最新的光块，并且成功地这样做会使该块无效，通知其他人被黑客入侵。“这比标准情况下更为理想，因为攻击者原则上有能力篡改任何阻挡，”Rajan说。

研究人员说，随着时间的纠缠，测量一个区块中的最后一个光子会在测量之前影响该区块的第一个光子。从本质上讲，在量子blockchain当前记录的不只是链接到过去的记录，而是记录在过去，一个已经不存在了。“这项工作可以被视为量子时间机器，”资深作者，惠灵顿维多利亚大学的理论物理学家Matt Visser说。

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