區塊鏈與量子比特糾纏

A. 量子霸權的誕生：把一台比特幣礦機改成量子礦機後會發生什麼

先搞清楚算力的單位，也就是Hash碰撞的單位，

大家都用過U盤或者硬碟存儲東西，單位是KB、MB、或者GB，比如8G的小U盤，1T的硬碟說的都是存儲空間，全稱應該是8GB、1TB。B是Byte位元組的縮寫，為存儲單位；如果把Byte改成Hash就成了算力單位，Hash縮寫為H，數學上這幾個字母代表的關系是一樣的。

K=2^10=1024≈1000；KH算力是每秒猜大概1000次

M=2^10K=2^20≈10^6；MH算力是每秒猜大概100萬次；

G=2^10M=2^30≈10^9；GH算力是每秒猜大概10億次。

T=2^10G=2^40≈10^12

P=2^10T=2^50≈10^15

E=2^10P=2^60≈10^18

以此類推，單位是TH，PH，EH，Z，Y，B，N，D等等

你的私鑰是256位的二進制信息，也就是有2^256種可能。

以現在市面上最新的大算力礦機來看，是50T到60T之間，單位Hash/s.

簡單粗暴的去算，這個每秒碰撞的次數，50 * 2^40 Hash/s

55T或者50T算力這個數字不好變化為2的n次方，假設為64T算力，單台礦機最高算力超過60T這個假設是可以成立的，即使是思維試驗也要非常嚴謹地結合實際情況，64也就是2的6次方，。那麼這個公式就變成如下形式:

如果量子計算機能夠做到的話，如果是谷歌的53量子比特能夠實現，那麼每一個邏輯單元里的兩種可能0和1，就變成了53種可能，從2到2^53. 單台礦機的算力就會從50 * 2^40 Hash/s

轉變成

這個數字已經遠遠超過比特幣私鑰的所有可能性了，這也就是這台礦機全面改造成53量子比特計算機的樣子，一瞬間直接破解。這個時間短到很難去描述（後面會講到時間單位）。

這個數字實在是太麻煩，我們反推一下，如果我要很快破解一個私鑰，就用一台礦機改造後的量子計算機，大概要多少個量子比特糾纏的量子計算機。

首先，50T=50*2^40，這是算力前文把50改成64變成了也就是一台64T的礦機，2^46H/s，這時候如果量子糾纏之後的量子比特是n，那麼算力就變成了。

……此公式後面會引用

我們來找一個相對臨界值。

假設 2^(256-46n) =64s ，也就是一分鍾零四秒就破解了你的私鑰，求解n 。

256-46n=6 推出，n=5.435 量子比特取整數。

5 比特量子糾纏的量子計算機（量子礦機）

如果n=5，所需要的時間就是

2^(256-46n)= 2^(256-46*5)=2^26 s

描述一下這個時間，就是

2^26 s ÷ 3600s ÷ 24h ÷ 365d = 2.128 年

注釋：以上的s、h、d依次代表的是秒，小時，天等時間單位

也就是說5比特量子糾纏的量子計算機，2年多一點的時間就可以遍歷目前所有比特幣的私鑰。

 

6 比特量子糾纏的量子計算機（量子礦機）

那麼如果是6比特量子糾纏的計算機呢，同樣算一遍，這個時候n=6.

2^(256-46n)= 2^(256-46*6) =2^(-20)s=9.5 *10^(-7)s約等於 10^(-6)s 等於 1 微妙，也就是不到1 微秒就可以把世界上所有的私鑰的可能碰一遍。

注釋：1s=1000毫秒；1毫秒=1000微妙

太可怕了！

只要增加一個比特的量子糾纏，就這么恐怖，對於一台 64T 的算力礦機就是一個任務從 2 年縮減到 1 秒以內。

 

2 比特量子糾纏的量子計算機（量子礦機）

咱們再把量子比特縮小到2比特的量子糾纏看一下，這台64T算力的礦機的算力會漲到多少。

上面這個是前文出現的一台64T的礦機每秒鍾的hash碰撞次數，現在n=2我們看看算力到多少了，2^92 hash每秒

算一算這是多少T的算力，1T=2^40 hash

2^92 hash÷2^40 hash=2^52T

一台礦機的算力是64 T=2^6 T，2^(52-6)=2^46台礦機，約等於10的13.8次方台礦機，有點大不太好用語言描述，下面我們看下目前的全網算力。

目前全網的算力是89.98EH/s 相當於多少台64T的礦機呢？

實際上目前大廠商最新的是50-60T的比特幣算力礦機，那麼，如果全部換成新礦機保持這個算力是多少台呢？

全網所有的礦機加起來每秒鍾發生了89.98*2^60次哈希碰撞。

89.98約等於2^6.5，所以全網算力是2^66.5 hash/s，而剛剛公式推算的2比特量子糾纏的量子礦機的算力是2^92 hash/s, 也就是比目前全網算力還大，具體算一下相當於

2^(92-66.5)=2^25.5約等於4745萬個全網算力。

也就是你這一台64T的比特幣礦機，外星人過來把裡面的每個晶元的每個二極體全部改成2比特的量子糾纏後，你的算力就直接干到全網的4745萬倍。

指數級增長的概念，日常是難以理解的，因為平時見到的指數級別還是不夠大。做個思維試驗，把一張1mm厚的紙張折疊50次有多厚？

0.001*2^50這個數字比地球到太陽的距離還遠（這個拿科學計算器搗鼓一下就知道了，地球到太陽大概15000萬千米）。

而量子計算的不可控制導致目前並不能有什麼大的應用，畢竟半導體、二極體、晶元的工業成熟，運行穩定。如果每一個二極體邏輯上的0和1都變成了一個一個n比特的量子糾纏態去計算，這個是非常誇張的，這個算力增長不是2倍4倍幾萬倍，而是2的n次方倍，拿一張紙折疊下去，因為是折疊不動的所以是思維試驗。

總結與展望

Google的所謂量子霸權的鏈接附上： https://drive.google.com/file/d/19lv8p1fB47z1pEZVlfDXhop082Lc-kdD/view

也就是12頁的文字，回想起2008年的時候，比特幣白皮書也就是短短十幾頁，這是不是一個很大的趨勢呢？這個事情很難說，因為非常難以實現，量子態本身就是人類目前不能操控的領域。

但是，誰知道呢，愛因斯坦提出狹義相對論提出質量能量的轉換公式的時候覺得這個只是理論上的東西，實現估計還要一百年。

1905年提出的時候，連提出者本人都不相信這個公式有什麼實用價值，1945年的時候美國就直接將原子彈用於戰爭，四十年就把難以置信的東西扔到人類面前，直接結束了世界大戰，核威懾時代來臨，常規戰爭退出世界級別戰爭的舞台。

未來的世界裡，或許所有現在的計算和礦機，都是常規計算，不管量子計算有多麼難以實現，理解量子的時候有多少槽點， 如果不重視，很有可能槽點變淚點 。70年國慶就要來了，我們國家在量子計算領域一直走在世界前列，不斷地突破，祝福我國繼續開拓創新，勇攀高峰。不誇張的講，誰先掌握量子計算，誰就成為量子霸權，就像世界上第一個研製出原子彈的國家一樣，把現行所有的加密解密直接歸於「常規」。

只是這個時間是10年還是40年，誰也說不準，因為這個理論到實踐不是實驗室做了一個化工材料要去工業化量產，而更可能是剛剛知道原子之間有個東西叫共價鍵是什麼就要去人工合成蛋白質中間的跨度還是非常大。

本文是一個思想實驗，也是繼量子秘鑰分發和量子計算兩篇文章之後的又一篇文章，關於量子，暫時就講到這里， 量子計算是伊甸園還是惡之花，現在都還很難講 。未來的文章還是回歸現實回歸區塊鏈項目，關注眼下的行業問題。

B. 區塊鏈使用安全如何來保證呢

區塊鏈本身解決的就是陌生人之間大規模協作問題，即陌生人在不需要彼此信任的情況下就可以相互協作。那麼如何保證陌生人之間的信任來實現彼此的共識機制呢？中心化的系統利用的是可信的第三方背書，比如銀行，銀行在老百姓看來是可靠的值得信任的機構，老百姓可以信賴銀行，由銀行解決現實中的糾紛問題。但是，去中心化的區塊鏈是如何保證信任的呢？
實際上，區塊鏈是利用現代密碼學的基礎原理來確保其安全機制的。密碼學和安全領域所涉及的知識體系十分繁雜，我這里只介紹與區塊鏈相關的密碼學基礎知識，包括Hash演算法、加密演算法、信息摘要和數字簽名、零知識證明、量子密碼學等。您可以通過這節課來了解運用密碼學技術下的區塊鏈如何保證其機密性、完整性、認證性和不可抵賴性。
基礎課程第七課 區塊鏈安全基礎知識
一、哈希演算法（Hash演算法）
哈希函數（Hash），又稱為散列函數。哈希函數：Hash(原始信息) = 摘要信息，哈希函數能將任意長度的二進制明文串映射為較短的（一般是固定長度的）二進制串（Hash值）。
一個好的哈希演算法具備以下4個特點:
1、 一一對應：同樣的明文輸入和哈希演算法，總能得到相同的摘要信息輸出。
2、 輸入敏感：明文輸入哪怕發生任何最微小的變化，新產生的摘要信息都會發生較大變化，與原來的輸出差異巨大。
3、 易於驗證：明文輸入和哈希演算法都是公開的，任何人都可以自行計算，輸出的哈希值是否正確。
4、 不可逆：如果只有輸出的哈希值，由哈希演算法是絕對無法反推出明文的。
5、 沖突避免：很難找到兩段內容不同的明文，而它們的Hash值一致（發生碰撞）。
舉例說明：
Hash(張三借給李四10萬，借期6個月) = 123456789012
賬本上記錄了123456789012這樣一條記錄。
可以看出哈希函數有4個作用：
簡化信息
很好理解，哈希後的信息變短了。
標識信息
可以使用123456789012來標識原始信息，摘要信息也稱為原始信息的id。
隱匿信息
賬本是123456789012這樣一條記錄，原始信息被隱匿。
驗證信息
假如李四在還款時欺騙說，張三隻借給李四5萬，雙方可以用哈希取值後與之前記錄的哈希值123456789012來驗證原始信息
Hash（張三借給李四5萬，借期6個月）=987654321098
987654321098與123456789012完全不同，則證明李四說謊了，則成功的保證了信息的不可篡改性。
常見的Hash演算法包括MD4、MD5、SHA系列演算法，現在主流領域使用的基本都是SHA系列演算法。SHA（Secure Hash Algorithm）並非一個演算法，而是一組hash演算法。最初是SHA-1系列，現在主流應用的是SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512演算法（通稱SHA-2），最近也提出了SHA-3相關演算法，如以太坊所使用的KECCAK-256就是屬於這種演算法。
MD5是一個非常經典的Hash演算法，不過可惜的是它和SHA-1演算法都已經被破解，被業內認為其安全性不足以應用於商業場景，一般推薦至少是SHA2-256或者更安全的演算法。
哈希演算法在區塊鏈中得到廣泛使用，例如區塊中，後一個區塊均會包含前一個區塊的哈希值，並且以後一個區塊的內容+前一個區塊的哈希值共同計算後一個區塊的哈希值，保證了鏈的連續性和不可篡改性。
二、加解密演算法
加解密演算法是密碼學的核心技術，從設計理念上可以分為兩大基礎類型：對稱加密演算法與非對稱加密演算法。根據加解密過程中所使用的密鑰是否相同來加以區分，兩種模式適用於不同的需求，恰好形成互補關系，有時也可以組合使用，形成混合加密機制。
對稱加密演算法（symmetric cryptography,又稱公共密鑰加密，common-key cryptography），加解密的密鑰都是相同的，其優勢是計算效率高，加密強度高；其缺點是需要提前共享密鑰，容易泄露丟失密鑰。常見的演算法有DES、3DES、AES等。
非對稱加密演算法（asymmetric cryptography，又稱公鑰加密，public-key cryptography），與加解密的密鑰是不同的，其優勢是無需提前共享密鑰；其缺點在於計算效率低，只能加密篇幅較短的內容。常見的演算法有RSA、SM2、ElGamal和橢圓曲線系列演算法等。 對稱加密演算法，適用於大量數據的加解密過程；不能用於簽名場景：並且往往需要提前分發好密鑰。非對稱加密演算法一般適用於簽名場景或密鑰協商，但是不適於大量數據的加解密。
三、信息摘要和數字簽名
顧名思義，信息摘要是對信息內容進行Hash運算，獲取唯一的摘要值來替代原始完整的信息內容。信息摘要是Hash演算法最重要的一個用途。利用Hash函數的抗碰撞性特點，信息摘要可以解決內容未被篡改過的問題。
數字簽名與在紙質合同上簽名確認合同內容和證明身份類似，數字簽名基於非對稱加密，既可以用於證明某數字內容的完整性，同時又可以確認來源（或不可抵賴）。
我們對數字簽名有兩個特性要求，使其與我們對手寫簽名的預期一致。第一，只有你自己可以製作本人的簽名，但是任何看到它的人都可以驗證其有效性；第二，我們希望簽名只與某一特定文件有關，而不支持其他文件。這些都可以通過我們上面的非對稱加密演算法來實現數字簽名。
在實踐中，我們一般都是對信息的哈希值進行簽名，而不是對信息本身進行簽名，這是由非對稱加密演算法的效率所決定的。相對應於區塊鏈中，則是對哈希指針進行簽名，如果用這種方式，前面的是整個結構，而非僅僅哈希指針本身。
四 、零知識證明（Zero Knowledge proof）
零知識證明是指證明者在不向驗證者提供任何額外信息的前提下，使驗證者相信某個論斷是正確的。
零知識證明一般滿足三個條件：
1、 完整性（Complteness）：真實的證明可以讓驗證者成功驗證；
2、 可靠性（Soundness）：虛假的證明無法讓驗證者通過驗證；
3、 零知識（Zero-Knowledge）：如果得到證明，無法從證明過程中獲知證明信息之外的任何信息。
五、量子密碼學（Quantum cryptography）
隨著量子計算和量子通信的研究受到越來越多的關注，未來量子密碼學將對密碼學信息安全產生巨大沖擊。
量子計算的核心原理就是利用量子比特可以同時處於多個相干疊加態，理論上可以通過少量量子比特來表達大量信息，同時進行處理，大大提高計算速度。
這樣的話，目前的大量加密演算法，從理論上來說都是不可靠的，是可被破解的，那麼使得加密演算法不得不升級換代，否則就會被量子計算所攻破。
眾所周知，量子計算現在還僅停留在理論階段，距離大規模商用還有較遠的距離。不過新一代的加密演算法，都要考慮到這種情況存在的可能性。

C. 發現量子鏈中國區假區塊鏈平台該怎麼辦

如果發現不對勁，早點脫身是比較正確的做法。
區塊鏈技術的核心優勢是去中心化，能夠通過運用數據加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段，在節點無需互相信任的分布式系統中實現基於去中心化信用的點對點交易、協調與協作，從而為解決中心化機構普遍存在的高成本、低效率和數據存儲不安全等問題提供了解決方案。
區塊鏈的應用領域有數字貨幣、通證、金融、防偽溯源、隱私保護、供應鏈、娛樂等等，區塊鏈、比特幣的火爆，不少相關的top域名都被注冊，對域名行業產生了比較大的影響。

D. 區塊鏈和比特幣有什麼區別和聯系

區塊鏈技術是隨著比特幣經濟發展而衍生出來的新技術，區塊鏈技術可以有效地為比特幣經濟服務，他們相互關聯。比特幣為一種虛擬貨幣，僅在特定的網路經濟環境中流通，區塊鏈技術不僅可以應用於經濟，而且目前在各行各業都能有所運用，這是他們的區別。

由於區塊鏈技術目前仍是新興的產物，因此其還未有準確或是確定的定義和概念。簡單來說，區塊鏈技術一種對數據進行加密管理的模式，能夠實現很大程度上對數據的保護。區塊鏈技術具有去中心化、開放性、獨立性、安全性和匿名性的顯著特徵。它的特徵很好地適應了當今各行各業對信息保護和信息公開的要求。一方面，保障了數據的安全性，避免數據處理受到人的主觀情緒和系統故障等因素的干擾。另一方面，能夠最大程度上由數據個人決定是否在群體中隱藏自己的詳細信息以達到保護隱私的目的。

與此同時，無容置疑的是，區塊鏈技術還是屬於初步發展的狀態。社會對其認識還不夠深入，學者對其仍處於不斷探索的階段。通過正確的運用，區塊鏈技術會給社會帶來許多的積極影響。

E. 為什麼說量子計算機會是比特幣的終結者

因為比特幣協議使用的是不對稱的加密貨幣，用其相應的公鑰驗證私鑰簽署的交易，以確保比特幣只能被合法所有人使用。使用當前可用計算機強制私鑰與公鑰保持一致不可行，但量子計算機卻可以解決不對稱加密貨幣的問題。

硬體和軟體的整合是這一過程的關鍵環節，量子計算能夠解決目前電腦無法解決的問題前也許還需要「數次迭代」也就是說由於現在都是基於布爾邏輯體系展開運的電子計算機。而量子原理邏輯是顛覆性的，要實現商業化需要整個量子產業鏈的完善配套和優化。其中包括硬體方面的、操作系統、軟體方面的方方面面的生態建設過程。走出實驗實到完全商用，少說也得5到10年的籌備完善過程。

F. 量子糾纏運行機制是什麼

（1）量子技術：量子糾纏，量子通信，量子計算。
（2）天秤交易法則：杠桿原理，離心定律。
（3）區塊鏈去中心化：去中心化跨鏈交易技術，加密技術，異構多鏈技術。
（4）AI智能技術：AI視覺，模式識別，語言和圖像理解。 ZYXT688高政策扶持！

G. 區塊鏈可以看著是什麼

區塊鏈（Blockchain）是信息技術領域的術語，從本質上講，它是共享資料庫，存儲於其中的數據或信息，具有「不可偽造」「全程留痕」「可以追溯」「公開透明」「集體維護」等特徵。
區塊鏈作為比特幣的重要概念，本質上是去中心化的資料庫，同時作為比特幣的底層技術，是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。
2019年1月10日，國家互聯網信息辦公室發布《區塊鏈信息服務管理規定》。2019年12月2日，該詞入選《咬文嚼字》2019年十大流行語。

H. 量子計算、人工智慧與區塊鏈

量子計算、人工智慧與區塊鏈
未來5年到10年，是全球新一輪科技革命和產業變革從蓄勢待發到群體迸發的關鍵時期。隨著全球新一輪科技革命的飛速發展，顛覆性技術革新風起雲涌，其中最引人矚目的包括量子計算、人工智慧與區塊鏈等。這些顛覆性技術與中國傳統文化有無聯系？與基礎科學（如數學、物理學）有何關系？如何客觀認識這些前沿技術？本期特刊發2018年1月獲中華人民共和國國際科學技術合作獎的美國籍理論物理學家、中國科學院外籍院士張首晟的報告。
目前，量子計算、人工智慧與區塊鏈是整個信息技術行業中最重要的三大基礎技術。在將來，要使信息技術真正能夠得到跨越發展，必須重視基礎科學，既需要物理學，又需要數學，因為物理和數學跟信息技術革命有緊密的聯系。

天使粒子」的發現改變了量子計算機的研發困境
在講量子計算之前，先講一講跟「天使粒子」有關的科學發現故事。現代很多有意思的科學發現，都跟哲學觀念的改變有所關聯，包括中華民族那些根深蒂固的古老哲學觀念。比如，好像世界從來都是正負對立的世界，有正數必有負數，有陰必有陽，有善必有惡。這種對立的世界觀，在基本粒子的物理世界裡也有呈現。
歷史上曾有一位非常偉大的理論物理學家狄拉克，他把愛因斯坦的狹義相對論和量子力學統一起來，在統一的過程中他做了一個非常簡單的數學運算，開了一個根號。在開根號的時候，始終會出現正負兩個解，一般人可能只關心「正解」，不關心「負解」。狄拉克把「負解」解釋成所有的粒子必然有反粒子，並預言所有的粒子必然有反粒子。
1928年的時候，物理界並沒有發現反粒子，大家都對他提出非常大的質疑，說他的方程肯定不對。他堅持自己的方程是對的。過了5年，他非常幸運，果然在宇宙輻射的射線裡面，物理學家找到了電子的反粒子，就是正粒子，命名為狄拉克海。
此後，基本粒子物理了有質子找到了反質子，有中子也找到了反中子，並且得到了應用。比如正電子在醫療領域裡面已經有了廣泛應用，有一種醫療測試叫PET，利用正電子和負電子可以成像，要測阿爾茲海默症，最好的辦法就是做PET。
今天，中國人對科學發展非常關心。科學發展最大的驅動力是什麼？我認為是對生活的好奇心。歷史上的理論物理學家，如牛頓，在蘋果樹底下，蘋果掉下來激發了他的靈感，萬有引力就發現了。愛因斯坦在坐電梯的時候，感覺到電梯的上下和引力的作用非常相似，由此創造了偉大的廣義相對論。
另外，科學的發展應該不迷信權威。狄拉克成為非常有名的理論物理學家後，科學家都非常堅信在世界上有粒子，必然有反粒子。但另外一位偉大的理論物理學家馬約拉納，他出於好奇心，問世界上會不會有一些粒子並沒有反粒子？他發明了馬約拉納方程，這個方程奇妙地描寫了有一種粒子沒有反粒子，或者它自己就是自己的反粒子。
後來，整個物理學界都在找夢寐以求的兩個粒子，一個粒子叫「上帝粒子」，2012年在歐洲的加速器中找到，預言它的那位物理學家希格斯得了諾貝爾獎，還有一個就是「馬約拉納費米子」。
我是做理論物理工作的，理論物理學家的工作一般是作出預言，讓實驗物理學家來測試。我的實驗小組在2010年的時候就預言了在一個組合型的器件裡面可以找到馬約拉納費米子。不過我們還需要找到一個信號能夠證明這種粒子的存在。
有一天，我想馬約拉納粒子只有一面，沒有反面，所以在某種意義上它是通常粒子的一半。我們理論小組做了大膽的預言：既然馬約拉納粒子跟通常粒子不一樣，在某種意義上它只是通常粒子的一半。所以它的電導率會不一樣，通常的粒子電導率是0、1、2、3整數倍，它必然會導致半整數倍的電導台階。我們預言它會有0.5或1/2的台階。後來我們理論小組就和實驗小組做了一個緊密的合作，做了實驗觀察，的確在0.5的地方，大家可以看到是實驗的原始圖案，在0.5的地方出現了台階，證明了馬約拉納費米子的存在。我們取名為「天使粒子」，大家非常喜歡這個名字。
「天使粒子」跟信息技術發展有什麼關系？
現在的計算機已經分成兩類，經典計算機和量子計算機。有些問題經典計算機就很容易解決，比如把兩個大的數乘起來，經典計算機可以算得很快。但一個數看能不能拆成另外兩個數的乘積，比如15可以寫成3乘以5，這個數比較小的話你自己也可以算出來。但是給你一個很大的數，經典的計算機要算這個數到底是不是兩個數的乘積需要花很長的時間，因為它用的演算法是窮舉法，把所有可能被除的數一個個除過來，最後才能確認這到底是不是兩個數的乘積，經典計算機算起來非常慢。
經典計算機只能用窮舉法，最後才算出一個答案。但量子世界是非常神奇的世界，是平行的世界。比如一個著名的試驗，如果我放出一個粒子，比如光子，它有兩個孔，要不是左邊，要不是右邊。但是量子世界有一種本真的平行在裡面，一個基本粒子在某一個瞬間同時穿過了兩個孔。要麼是左，要麼是右的話，圖像就不是顯示的圖像。
量子的世界本身是平行的。如果用量子世界來做計算的話就能夠秒算，把所有的可能性一下子算出來，因為量子世界有它本真的平行性，這是量子計算最基本的概念。但是要真正造出這個量子計算機是非常困難的，比如最基本的單位，經典計算機最基本的單位是比特，就是信息要不是0就是1，用0、1就能夠表達所有的信息，這是經典計算機的概念。但在量子世界裡面，一個粒子同時穿過左孔，又穿過右孔，處在某一種疊加的狀態。一個量子比特講不清是0還是1，它是處在0和1疊加的狀態裡面。大家聽一個比喻，薛定諤貓就處在死和活的疊加狀態裡面。這是一種非常奇妙的現象。但是由於這種基本的現象，說明一個量子的比特本身是不太穩定的，你去觀察一下周圍就知道它要不就是在左邊，要不就是在右邊，要不是0，要不就是1，任何一個雜訊就會對量子比特產生很大的干擾。
最近，量子計算機成為全球和美國著名公司特別關注的東西，谷歌、微軟、IBM、英特爾都在做投資，但根本上不能解決這個問題，因為一個量子比特是非常不穩定的，如果哪天告訴我們做了50量子比特，但關鍵的問題是有用的比特是多少，如果只有一個有用的比特，往往在這種量子計算的框架下需要10個、20個甚至40個、50個糾錯的比特來為它服務，使得量子計算很難真正實現。
但天使粒子的發現根本改變了量子計算機研發的困境，這是從量變到質變的過程。量子比特本身自帶糾錯的能力，就是我把通常一個量子比特能夠拆分成兩個天使粒子的。通常的粒子有兩面，天使粒子只有一面，所以天使粒子通常只相當於一個粒子的一半。所以通常一個量子比特就可以用兩個天使粒子來儲存它。一旦用了兩個粒子儲存它，它們在遙遠的地方，它們相互是有糾纏的。在經典世界裡面的噪音，它們相互之間是沒有糾纏的，這樣的話就沒法用雜訊來破壞由天使粒子所儲存的量子，所以這是一個革命性的改變。
所以，我在不久前在美國物理學會演講，說天使粒子是激動人心的發現，用來做量子計算機是多少比特就多少比特，不用附加糾錯的比特，自帶糾錯功能，這會對量子計算機的研製起到突飛猛進的作用。

機器人哪一天能夠做科學發現，那一天智能機器就超過人了
人工智慧作為一個基本概念，20世紀60年代就已經提出來。今天人工智慧能夠有突飛猛進的發展，主要是很多新技術的匯總。根據摩爾定律的迭代，每過18個月能夠翻倍，如果用量子計算的話，就不只是按摩爾定律18個月翻倍，而是完全從量變到質變。這些年來，人類計算能力不斷增長。互聯網和物聯網的誕生，產生大量的數據。智能演算法有突飛猛進的變化。大數據能幫機器學習。不過，人工智慧的基礎是各種數據，再好的演算法，再強大的計算機沒有數據的話也無法成為人工智慧。
人工智慧，現在雖然看到了它在突飛猛進，但我覺得還處在非常早期。為什麼這么講呢？做一個簡單的類比，比如我們曾經看到鳥飛，人也非常想飛，但早期學習飛行只是簡單仿生，在人類的手臂上綁上翅膀，這就是簡單的仿生，但真正達到飛行的境界是由於人類理解了飛行的第一性原理——空氣動力學，有了物理原理和數學方程之後就可以人為設計最佳的飛行器，現在的飛機飛得又高又快又好，但並不像鳥，這是非常核心的一點。
現在人工智慧多是在簡單地模仿人的神經元，但我們更應該思考的，是在這裡面有一個基礎科學重大突破的機會，我們要真正去理解那個智慧和智能的基本原理，這樣才能真正使人工智慧有根本性的變化。
到底用什麼樣的依據能夠真正衡量人工智慧達到人的標准？有人可能聽說過圖靈測試，圖靈測試是說人跟機器對話，但不知道對方到底是人還是機器。整個對話的過程中，你如果花了一天的時間根本感覺不出來，那就說明機器人好像已經達到人的水平。雖然圖靈是一個偉大的計算機科學家，但我並不贊同這個判斷方法。人的很多情感並不是理性的情感，要讓一個理性的機器學一個非理性的人的大腦可能並不是那麼容易。
所以我想提出一個新判斷方法，智能機器人哪一天真正擁有超越人的智力？我認為人最偉大的一點，就是我們能夠有科學的發現，哪一天機器人真能夠做科學的發現，那一天機器就超過人了。
最近我在人工智慧方面寫了一篇文章，將會在美國的科學院雜志上發表，裡面會提到，人類最偉大的科學發現，有相對論、量子力學等，在化學裡面最偉大的發現就是元素周期表的發現。智能機器在沒有任何輔導的情況下，能不能自動發現元素周期表？可不可以幫助人類發現新葯，用機器學習的辦法能否發現新材料？這些是判斷人工智慧水平的標准。

實現區塊鏈和人工智慧互相共存發展，它們會是最有價值的
在今天的世界，個人會產生出很多數據，個人的基因數據、醫療數據、教育數據、行為數據等，這是發展人工智慧特別需要的。很多數據都是掌握在中心機構裡面，沒有達到真正的去中心化。區塊鏈的產生，能夠產生一個去中心化的數據市場。
我把區塊鏈的整個理念用一句話來描寫，叫「In Math we trust」，這種理念是建築在數學基礎上的。整個區塊鏈和整個信息技術領域裡面最基礎的東西，是基礎數學，是能在數據市場裡面保護個人隱私，又能夠做出合理的統計性的計算。比如有一種非常神奇的計算方法叫零知識證明，它能夠向你證明我的數據是非常有價值的，但又不告訴你真正隱私的數據在哪兒。
有了區塊鏈之後，數據市場能夠使社會變得更加公平。現代社會最大的不公平是人們容易歧視一些少數派。但在機器學習的過程中最需要的就是那些少數派擁有的數據。如果今天機器學習的精準率達到90%了，使90%提高到99%，它需要的不是已經學過的數據，而是跟以前不一樣的數據。往往是少數的數據對機器學習來講是最有價值的。一旦我們的數據建築在區塊鏈的基礎上，再加上這些奇妙的數學演算法之後，我們就能夠擁有良性的數據市場。在這個世界裡面，達成區塊鏈和人工智慧互相共存的理念，它們是會最有價值的。
整個區塊鏈，大眾對它的認識還不是最根本的第一性原理認識。用最基本的物理學原理來講，達成共識就好比大家都同意同一個「賬本」，相當於在物理學裡面，磁鐵本來是雜亂無章的，但到了鐵磁態裡面它們指向的方向都是同一樣的。
達成共識在自然世界裡面也有，這種現象叫熵減的現象。達成共識，大家都朝一個方向的話，這個狀態的熵遠遠比雜亂無章的熵要小。達到這個共識是非常難的，因為熵總是在增的。
在區塊鏈上能達到一個共識系統都是用一種演算法，需要消耗能量。這件事情聽起來不合理，賬戶為什麼要耗費能量，但從物理學第二定理來講，這是非常合理的一件事情，因為達成共識本身是熵減，但整個世界的熵一定要增加，所以在達成共識的同時一定要把另外一些熵排除出去。這種沒有中心化的機制跟自然世界裡面磁鐵從雜亂無章的狀態達到有序的鐵磁狀態非常相像，消耗能量付出代價也是必然的趨勢。
所以理想的信息世界，是未來每個人擁有自己所有的數據，完全去中心化的儲存，這樣黑客也不可能黑每個人的數據。然後用一些加密的演算法在區塊鏈上真正能夠達到既保護個人的隱私，又能夠做出良好的計算，不會發生像Facebook中很多個人的數據被盜用那樣的事情。
今天我們要解決的量子計算、人工智慧、區塊鏈技術的問題，都是整個人類的問題，中國科學家會面臨非常大的機遇，除了要把應用科技做好，還應該有真正原創的基礎科學突破，比如上述介紹的物理和數學原理，盡管這些東西聽起來比較抽象，比如熵增原理，正負電子。世界的奇妙，正在於基礎科學能夠給整個信息技術行業提供廣闊的全新發展前景。

I. 區塊鏈將會如何影響生活

互聯網一代代新技術的誕生,一個個新應用的普及,落到普通人身上,感受可能是更方便了、更快了、更安全了,而一旦基礎設施搭建起來,甚至感覺不到技術的存在,比如電子購物、移動支付等,都變成了生活中的必需品。

無論是區塊鏈,還是其它技術的演變都充滿機遇與挑戰,也蘊含無限可能。例如在安全性上,很多專家提到量子技術,盡管還處於研究階段,但基於量子糾纏實現的加密,帶來的變革註定是巨大而又深刻的。

文章來源：比特110網

J. 區塊鏈和比特幣之間是什麼關系

區塊鏈技術是比特幣的底層技術，也是比特幣的核心與基礎架構。比特幣一直在沒有任何中心化機構運營和管理的情況下運行，後來比特幣技術被抽象提取出來，稱之為區塊鏈技術，或者分布式賬本技術。

(10)區塊鏈與量子比特糾纏擴展閱讀：

區塊鏈技術應用於數字貨幣的弊端：

一是「去中心化」沒有流通管理機構。區塊鏈技術本質上是個分布式資料庫系統，邏輯結構為單向鏈表，設計模式基於P2P網 絡，這就決定了基於區塊鏈技術的虛擬貨幣沒有統一的中心管控系統。

二是數量供給難以有效調控。基於區塊鏈技術的虛擬貨幣發行量是固定的，而根據費雪方程，全社會一定時期一定價格水平下的總交易量與所需要的名義貨幣量具有一定比例關系，而恆定的貨幣量顯然不能滿足不斷增長的社會商品價格總額要求。

三是「挖礦機制」難以創造公認價值。比特幣本身沒有價值，也沒有國家信用支撐。有觀點認為，「通過不斷消耗算力與能源為虛擬貨幣注入價值」，但為尋找一個符合要求的hash值而消耗百萬億次計算，這顯然不是最有效率的選擇。

四是生產者和先期持有者易獲高額「鑄幣稅」。任何一種基於區塊鏈技術的虛擬貨幣，在其發展的初始階段都為少數人持有。以比特幣為例，最初比特幣只是少數人游戲的產物，2010年5月發生的第一次比特幣購物是1萬BTC購買了25美元的比薩餅，同年7月完成的第一筆比特幣交易是0.04美元/BTC。