区块链:量子理论新视角：算能中心的三网联供-ODAILY

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：

河北：前瞻布局区块链、类脑智能、量子信息等未来产业:金色财经报道，1月28日下午举行的“河北省制造业高质量发展‘十四五’规划”新闻发布会上获悉，“十四五”期间，河北将聚焦全省有优势、有基础、有发展潜力的产业，围绕推进传统优势产业转型升级，着力培育壮大战略性新兴产业，加速布局发展高潜产业、未来产业，着力构建“4+4+3+N”的产业体系。即做优做强钢铁、装备制造、石化和食品4大传统优势产业，培育壮大新一代信息技术、生物医药、新能源和新材料4大战略性新兴产业，加速发展应急、被动式超低能耗建筑、康复辅助器具3大高潜产业，前瞻布局区块链、太赫兹、类脑智能、量子信息等N个未来产业，同时对各重点产业发展提出具体方向和目标。[2022/2/2 9:27:07]

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。

LocalBitcoins：量子计算可能对比特币及其加密算法构成威胁:LocalBitcoins博文指出，量子计算技术可能会对比特币及其加密算法构成严重威胁。文章强调，保护比特币的加密算法目前是不可渗透的。但随着量子计算的出现，比特币算法受到威胁。

一般来说，量子计算的出现是为了利用量子力学超越传统计算机的能力。文章强调，比特币算法最大风险来自量子计算，其签名算法使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）。该算法用于生成公钥/私钥对，以安全地签署比特币交易。

专家预测，量子计算机可能在未来十年内开始打破基于二进制的加密算法。据估计，一台4000 qubit的量子计算机可以破解一个比特币的代码。但现在最强大的量子计算机大约为50 qubit。（Finbold）[2020/11/8 12:02:03]

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。

声音 | 朱幼平：量子计算技术为区块链带来更多机会:金色财经报道，国家信息中心中经网管理中心党总支副书记朱幼平表示，区块链最大的优势是安全，连对安全要求很高的金融交易都可以在这里完成，但最大的毛病是效率低。他强调，大可不必因量子计算的兴起而对区块链未来的发展应用产生恐慌。实际上借助量子计算的能力，区块链将迎来更大的发展机会。在5G甚至未来量子计算的技术加持下，这些弱势将被快速补足。量子计算技术成熟应用后，数据打包、传输、确认的速度会更快，这与区块链目前的短板会形成补充，将不用担心未来要牺牲“去中心化”而兼顾效率的难题。朱幼平也向指出，实际上可以把区块链理解成边缘计算的逻辑，在云计算这一高效率的中心化计算平台基础上，区块链实现安全的分布机制，将安全性和高计算能力结合，就能对外解决很多问题。[2019/12/13]

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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