Un par de científicos de la escuela de informática de la Universidad de Kent, Reino Unido, han realizado recientemente un estudio en el que comparan las tasas de consumo energético de los actuales mineros basados en ASIC con las soluciones propuestas basadas en computación cuántica.
Según el artículo de investigación preimpreso del equipo, los sistemas que utilizaban la computación cuántica superaban claramente a los equipos de minería estándar en eficiencia energética:
«Demostramos que la transición a la minería cuántica podría suponer un ahorro energético -según estimaciones relativamente conservadoras- de unos 126.7 TWH, o lo que es lo mismo, situar de forma diferente el consumo overall de energía de Suecia en 2020».
Las operaciones de minería de Bitcoin por sí solas consumían más de 150 teravatios hora al año (para mayo de 2022), según el documento, lo que pone en perspectiva el impacto potencial que podrían tener los sistemas cuánticos propuestos.
Sus conclusiones se basan en experimentos en los que compararon tres sistemas de minería cuántica distintos con un minero ASIC Antminer S19 XP.
Los dispositivos de minería cuántica se dividieron entre un sistema con una sola capa de tolerancia a fallos, otro con dos capas de tolerancia a fallos y otro sin funciones específicas de corrección de errores.
Como señalan los investigadores, la minería de blockchain es una de las pocas áreas de la computación cuántica en las que la corrección de errores no es tan importante. En la mayoría de las funciones cuánticas, los errores crean ruido que limita funcionalmente la capacidad de un sistema informático para producir cálculos precisos.
En la minería de blockchain, sin embargo, las tasas de éxito con los sistemas clásicos más avanzados siguen siendo relativamente bajas. Según el artículo de investigación, «un minero clásico de Bitcoin solo es rentable con una tasa de éxito de alrededor del .000070%».
Los investigadores también señalan que, a diferencia de los sistemas clásicos, los sistemas cuánticos pueden ajustarse con el tiempo para aumentar su precisión y eficacia.
Aunque se considera que la tecnología de computación cuántica aún está en fases tempranas, el problema específico de la minería blockchain no requiere una solución de computación cuántica completa. En palabras de los investigadores, «un minero cuántico no es, ni tiene por qué ser, un ordenador cuántico escalable y universal. Un minero cuántico sólo necesita realizar una única tarea».
En última instancia, los investigadores concluyen que debería ser posible construir mineros utilizando las tecnologías cuánticas existentes que demuestren la ventaja que tienen sobre los ordenadores clásicos.
A pesar del ahorro potencial de energía, cabe mencionar que los investigadores se centraron en un tipo de sistema de computación cuántica denominado sistema «cuántico ruidoso de escala intermedia» (NISQ).
Según el artículo, los mineros cuánticos deberían demostrar un ahorro energético «masivo» con un tamaño de unos 512 bits cuánticos, o «qubits», término análogo a los bits de la informática clásica.
Sin embargo, los sistemas NISQ sólo suelen funcionar con unos 50-100 qubits, aunque no parece haber un estándar industrial.
Aunque el ahorro de energía podría ser factible, los costes de construcción y mantenimiento de un sistema de computación cuántica en el rango de los 512 qubits han sido, tradicionalmente, prohibitivos para la mayoría de las organizaciones.
Sólo D-Wave e IBM ofrecen sistemas orientados al cliente en la misma gama (el D2 de D-Wave es un procesador de 512 qubits y el Osprey de IBM pesa 433), pero sus arquitecturas difieren tanto que las comparaciones entre sus recuentos de qubits carecen aparentemente de sentido.
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