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Jun 28, 2023

Mineradores quânticos renderiam economia de energia 'massiva' para blockchain: Estudo

Pesquisadores da Universidade de Kent compararam três sistemas quânticos a um minerador ASIC,

Pesquisadores da Universidade de Kent compararam três sistemas quânticos a um minerador ASIC, e as máquinas quânticas eram comprovadamente mais eficientes em termos de energia.

Dois cientistas da Escola de Computação da Universidade de Kent, no Reino Unido, conduziram recentemente um estudo comparando as taxas de consumo de energia dos atuais mineradores baseados em ASIC com as soluções propostas baseadas em quantum.

De acordo com o trabalho de pesquisa de pré-impressão da equipe, os sistemas que utilizam a computação quântica comprovadamente superaram as plataformas de mineração padrão em eficiência energética:

Somente as operações de mineração de Bitcoin consumiram mais de 150 terawatts-hora anualmente (em maio de 2022), de acordo com o artigo, colocando em perspectiva o impacto potencial que os sistemas baseados em quantum propostos poderiam ter.

As conclusões da dupla foram baseadas em experimentos comparando três sistemas diferentes de mineração quântica a um minerador Antminer S19 XP ASIC.

Os dispositivos de mineração quântica foram divididos entre um sistema com uma única camada de tolerância a falhas, outro com duas camadas de tolerância a falhas e um sem nenhum recurso dedicado de correção de erros.

Como os pesquisadores apontam, a mineração de blockchain é uma das poucas áreas da computação quântica em que a correção de erros não é tão importante. Na maioria das funções quânticas, os erros criam ruídos que limitam funcionalmente a capacidade de um sistema de computação de produzir cálculos precisos.

Na mineração de blockchain, no entanto, as taxas de sucesso com sistemas clássicos de última geração ainda são relativamente baixas. De acordo com o trabalho de pesquisa, "Um minerador Bitcoin clássico é lucrativo com apenas uma taxa de sucesso de cerca de 0,000070%".

Os pesquisadores também observam que, ao contrário dos sistemas clássicos, os sistemas quânticos podem ser ajustados ao longo do tempo para maior precisão e eficiência.

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Embora a tecnologia de computação quântica ainda seja considerada incipiente, o problema muito específico da mineração de blockchain não requer uma solução de computação quântica de serviço completo. Como dizem os pesquisadores, "um minerador quântico não é e não precisa ser um computador quântico universal escalável. Um minerador quântico precisa executar apenas uma única tarefa".

Por fim, os pesquisadores concluem que deve ser possível construir mineradores usando tecnologias quânticas existentes que demonstrem vantagem quântica em relação aos computadores clássicos.

Apesar da economia potencial de energia, vale mencionar que os pesquisadores se concentraram em um tipo de sistema de computação quântica chamado sistema "quântico ruidoso de escala intermediária" (NISQ).

De acordo com o documento de pré-impressão, os mineradores quânticos devem demonstrar economias de energia "massivas" em um tamanho de cerca de 512 bits quânticos, ou "qubits" - um termo um tanto análogo aos bits de computação clássicos.

Normalmente, no entanto, os sistemas NISQ operam apenas com cerca de 50-100 qubits, embora não pareça haver um padrão da indústria.

Embora a economia de energia possa ser viável, os custos de construção e manutenção de um sistema de computação quântica na faixa de 512 qubits têm sido tradicionalmente proibitivos para a maioria das organizações.

Apenas a D-Wave e a IBM oferecem sistemas voltados para o cliente na mesma faixa (o D2 da D-Wave é um processador de 512 qubits e o Osprey da IBM pesa 433), mas suas arquiteturas diferem tanto que as comparações entre suas contagens de qubits são ostensivamente sem significado.

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