D-Wave Quantum Inc. ha introducido una arquitectura de cadena de bloques con energía cuántica diseñada para mejorar la seguridad, la escalabilidad y la eficiencia en la tecnología de contabilidad distribuida. Descrito en el trabajo de investigación recientemente publicado «Blockchain con prueba de trabajo cuántico«Este marco reemplaza los mecanismos clásicos de prueba de trabajo (POW) con un modelo de verificación nativo cuántico ejecutado en los procesadores cuánticos de recocido de D-Wave. El algoritmo «Prueba de trabajo cuántico» (POQW) permite que los hashes blockchain se generen y validen completamente en el hardware cuántico, eliminando la dependencia de la minería clásica intensiva en energía. En una primera demostración de su tipo, D-Wave desplegó la arquitectura de cadena de bloques cuántica en cuatro computadoras cuánticas basadas en la nube en Canadá y los EE. UU., Sincronizando con éxito la validación de blockchain en múltiples generaciones de hardware.
El enfoque POQW se basa en modelos programables de vidrio de espín, una clase de problemas de optimización complejos que los recocidos cuánticos resuelven al identificar los estados de baja energía en un hamiltoniano de modelo ISING. En este contexto de blockchain, los datos de transacción se asignan al estado cuántico del sistema, y el receptor encuentra la configuración óptima, calculando de manera efectiva un hash generado por cuántico. Este método de hashing difiere del hashes criptográfico clásico (p. Ej., SHA-256) porque la solución emerge naturalmente de las fluctuaciones cuánticas, lo que hace que sea computacionalmente infapaz de replicarse usando hardware clásico. La verificación cruzada de los hashes en cuatro procesadores cuánticos distribuidos demostró la viabilidad del consenso de blockchain escalable y asegurado.
Uno de los hallazgos más significativos en este estudio es una reducción proyectada de 1,000X en el consumo de energía en comparación con las cadenas de bloques de POW tradicionales. Se estima que el consumo anual de energía de Bitcoin rivaliza con el de un país entero como Polonia, mientras que el hash Quantum requiere solo una fracción de ese poder. A diferencia de la minería clásica basada en ASIC y GPU, donde la dificultad computacional aumenta artificialmente, el hashing cuántico funciona inherentemente en el límite físico del hardware, eliminando los ciclos innecesarios. Si bien las criptomonedas basadas en POW dominan el panorama de blockchain actual, los hallazgos sugieren que las arquitecturas de blockchain cuántica podrían ofrecer una alternativa sostenible para las redes descentralizadas que requieren alta seguridad e integridad computacional.
Más allá de la eficiencia energética, el modelo Quantum Blockchain proporciona ventajas en la seguridad de la cadena de suministro, la verificación de identidad descentralizada y la gestión de activos digitales. Las cadenas de bloques tradicionales se basan en el hashing criptográfico determinista, que sigue siendo vulnerable a los ataques cuánticos a largo plazo. El modelo POQW garantiza que los registros de blockchain se originen a partir de la computación cuántica, que introduce aleatoriedad verificable cuántica, una propiedad que fortalece la autenticación de la transacción y la resistencia a la falsificación. En términos prácticos, esto significa tiempos de liquidación de transacciones más rápidos para redes financieras de alto valor, más auditorías de la cadena de suministro a prueba de manipulaciones y una autenticación mejorada que presenta la privacidad en los sistemas de gestión de identidad.
Los procesadores cuánticos de recocido de D-Wave, incluidos los utilizados en esta investigación de blockchain, están disponibles hoy a través del servicio de nube cuántica en tiempo real Leap ™. La compañía planea desarrollar aún más esta tecnología y trabajar con socios para explorar aplicaciones comerciales. La validación cruzada exitosa de los hashes cuánticos en múltiples QPU representa un paso hacia los sistemas de confianza distribuidos clásicos cuánticos híbridos, con potencial para la adopción del mundo real.
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21 de marzo de 2025
