区块链:量子理论新视角：算能中心的三网联供-ODAILY_工业区块链

1900年普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难，引入了能量子概念，为量子理论奠定了基石。随后，爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾，提出了光量子假说，并在固体比热问题上成功地运用了能量子概念，为量子理论的发展打开了局面。

我们之前提出一个宏观视角即从熵的角度理解计算：计算可以认为是以电能和原始数据为原材料，把无序数据变得有序和价值化的熵减行为，计算需求与能源消耗是一一对应的。

那在微观世界的计算行为是什么样的呢？我们把计算分为三个主要过程，即电能传递、芯片计算、热能耗散。基于量子理论，我们拓展出了新的视角：

三家机构联合开发可抵御量子计算攻击的区块链:8月10日消息，美洲开发银行及其旗下创新实验室IDB Lab与剑桥量子公司（CQ）和墨西哥蒙特雷理工学院确定并解决了量子计算机开发对区块链网络构成的潜在威胁。针对这些威胁，该项目团队开发了一种加密层，可让区块链网络保护自身免受此新一代计算技术的影响。目前，人们确定了区块链网络的四个潜在威胁领域，包括网络节点之间的通信和数字签名交易的完整性每个威胁领域都依赖于易受量子计算机攻击的密码和密钥，需要实施改进方可确保区块链网络的安全性与完整性。为应对这些威胁，人们基于以太坊技术，在LACChain Besu区块链网络上开发了一种能够保护网络并抵御量子计算机攻击的后量子加密层通过剑桥量子公司IronBridge平台提供的防量子攻击密钥，对各种交易和通信进行保护该平台使用量子计算机来生成经验证的熵。（美通社）[2021/8/10 1:46:38]

首先，电能通过电线传递给芯片，这个过程是由电子来完成的，基于量子理论，实际上可以理解为环绕金属原子的电子在能量的驱动下从导线的一头向另一头依次发生跃迁而间接的实现了能量的快速传递。

现场 | 中国电子科技南湖研究院许华醒：可以利用量子技术代替区块链中的对称密钥共享:金色财经现场报道，2020年8月14日，全球区块链创新发展大会于江西赣州开幕，在大会的区块链与金融科技分论坛上，中国电子科技南湖研究院，博士、副教授、博导许华醒演讲表示，量子密码可以保障加密密钥的安全传输，可以利用量子技术代替原有区块链中的加密对称密钥共享。基于量子加密设备可以建立量子网络为区块链节点间提供密钥交换，从而实现抗量子计算。[2020/8/14]

然后，芯片利用电能完成了计算任务，这个过程中芯片的软件算法和硬件结构可以理解为对能源的消耗进行编码，按照编码方式消耗掉电能就可以得出预先想要的一个结果。

金色财经现场报道 Qtum量子链创始人帅初：未来区块链有机会成为我们的信任设施:金色财经现场报道，在2018区块链技术及应用峰会上，Qtum量子链创始人帅初认为，区块链未来是有机会成为我们的信任设施，如目前的水电煤气般的存在。整个区块链是个漫长发展的技术，大家应该抱有10年-15年的沉淀准备。[2018/3/30]

最后，芯片完成计算后会产生热，宏观世界的表现是通过芯片100%的电能变成99.9%以上的热能和很小一部分电磁波，而在微观世界里就是驱动电子不断跃迁变化的能量由于性质发生变化无法使金属原子周围的电子继续跃迁而以热能形式传递到周围环境中去。

基于量子理论和相对论，我们可以对很多早期的物理概念进行延伸：质量守恒就是能量守恒，各种粒子都是能量的不同表现形式，所有能量的变化都倾向于转变成热能而趋于稳定。

回到宏观世界，我们知道社会的发展本质上都是靠能量推动，科技的进步本质上就是发现更多的能量并提升能量的利用效率，计算和算力作为更高效的能量利用方式必将在未来社会发展中的作用越来越大。在工业革命时代伴随着石油的发现和利用，在商业世界诞生了有史以来最大的巨头——标准石油特拉斯，我们相信在未来一定会产生一个同样的巨头为计算提供能源服务。

当前社会对能源的需求主要表现在电力、石油和热力，这些是支撑社会正常运行和人类正常生活的基础要素，但很多人还没有察觉的是现在我们对算力的需求已经无处不在，手机、网络、软件等各项服务都是基于算力实现，而且对算力的需求在指数级增长，这也正是我们国家提出“新基建”的重要之处。

除了不但寻找更多的能源供给，能源作为一种有限稀缺资源，我们一直以来都想尽一切办法提升使用效率，所以我们看到新技术在各个领域不断出现，在计算领域也一样：芯片也在不断进化来降低功耗比。随着技术和成本的瓶颈，除了提升效率外，能源再利用也越来越被重视。所以我们在工业领域看到了高品位热的余热利用，那在计算领域是否有这样的机会？答案是肯定的！因为人们对算力的需求同时，背后是对电力的大量需求并产生对应数量的热量，这些热量以往需要消耗更多的电力去散热，现在我们可以把它们收集起来其满足热力需求，这样既实现了能源的二次利用又降低了各方需求的成本。

从量子理论的视角，人们对基于电力的热量需求本质上就是电子的电能转变成热能的过程，芯片计算很有可能是实现这一路径的最优过程，因为可以既完成计算任务又解决芯片的散热需求和人们的供热需求。

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