量子計算對區塊鏈網路的最大威脅是它具有打破傳統加密的能力。

谷歌在網際網路上引起了軒然大波，當它被宣稱已經建立了一臺量子計算機，能夠解決以前不可能的數學計算時，一些人擔心加密產業可能面臨風險。谷歌表示，它的實驗是對擴充套件的Church-Turing論文的第一個實驗挑戰，也被稱為可計算論文，該論文聲稱傳統計算機可以有效地執行任何“合理”的計算模型。什麼是量子計算?量子計算是發展計算機的研究領域基於量子理論原理的技術。量子計算機，遵循量子物理定律，將獲得巨大的處理能力，透過處於多種狀態的能力，並利用所有可能的排列同時執行任務，這將獲得巨大的處理能力。經典計算VS量子計算

經典計算在其終極層次上依賴於布林代數所表達的原理。在任何時間點或位上，資料都必須以獨佔的二進位制狀態進行處理。雖然每個電晶體或電容器在切換狀態之前需要處於0或1的時間可以用十億分之一秒來測量，但是這些裝置切換狀態的速度仍然是有限的。隨著我們向更小、更快的電路發展，我們開始達到了材料的物理極限以及應用經典物理定律的極限。除此之外，量子世界佔據了主導地位。在量子計算機中，一些基本粒子(如電子或光子)的電荷或極化可以用來表示0或1。這些粒子中的每一個都被稱為量子位元，或者量子位，這些粒子的性質和行為構成了量子計算的基礎。量子疊加和糾纏量子物理學中兩個最相關的方面是疊加和糾纏原理。疊加: 把量子位想象成磁場中的電子。電子的自旋可能與場一致，即自旋向上的狀態，也可能與場相反，即自旋向下的狀態。根據量子定律，粒子進入一種狀態疊加，在這種狀態下，它的行為就好像同時處於兩種狀態。所利用的每一個量子位都可以是0和1的疊加。糾纏: 在某一點上相互作用的粒子保持一種連線，它們可以成對地相互糾纏，這個過程稱為關聯。知道一個被糾纏的粒子的自旋狀態——向上或向下——允許一個人知道它關聯的自旋是相反的方向。量子糾纏允許量子位元之間以令人難以置信的距離相互作用(不限於光速)。無論相關粒子之間的距離有多遠，只要它們是孤立的，它們就會糾纏在一起。總的來說，量子疊加和糾纏創造了一個巨大的增強計算能力

權力。普通計算機中的2位暫存器在任何給定時間只能儲存四種二進位制配置(00、01、10或11)中的一種，即2-量子位量子計算機中的暫存器可以同時儲存所有四個數字，因為每個量子位代表兩個值。如果增加更多的量子位元，增加的容量就會成倍地擴大。量子計算機的難題干擾在量子計算的計算階段，量子系統中最輕微的干擾(比如雜散的光子或電磁輻射波)都會導致量子計算崩潰，這一過程稱為脫相干。在計算階段，量子計算機必須完全與外界的干擾隔絕。誤差修正

考慮到量子計算的本質，誤差修正是非常關鍵的——即使是一次計算中的一個小錯誤都可能導致整個計算的崩潰。輸出儀式與上述兩者密切相關的是，在量子計算之後檢索輸出資料是完全有可能破壞資料的。什麼是量子霸權?據英國《金融時報》報道，谷歌聲稱已經成功建造了世界上最強大的量子計算機。根據谷歌的研究人員的說法，這意味著通常需要1萬年以上才能完成的計算，它的計算機可以在大約200秒內完成，這可能意味著區塊鏈及其背後的加密技術可能被破解。加密中使用的非對稱密碼術依賴於金鑰對，即私鑰和公鑰。公鑰可以從它們的私有副本計算，但反過來不行。

這是由於某些數學問題不可能解決的緣故。量子計算機在這方面的效率更高，如果用另一種方式計算，那麼整個方案就會失效。看來谷歌離製造一臺可能對區塊鏈密碼學或其他加密技術構成威脅的量子計算機還有一段路要走。  “谷歌的超級計算機目前有53個量子位，”倫敦帝國理工學院的量子計算和加密研究員Dragos Ilie說。“為了對比特幣或其他大多數金融系統產生影響，至少需要1500個量子位，而且系統必須考慮到所有這些量子位的糾纏”。同時，根據Ilie的說法，擴充套件量子計算機是“一個巨大的挑戰”。包括比特幣架構在內的區塊鏈網路依賴於兩種演算法:用於數字簽名的橢圓曲線數字簽名演算法(ECDSA)和作為雜湊函式的SHA-256。量子計算機可以使用肖爾演算法從你的公鑰中獲取你的私鑰，但最樂觀的科學估計認為，即使這是可能的，在這近十年內也不會發生。在量子計算機上，一個160位的橢圓曲線金鑰可以用大約1000個量子位來破解，而RSA的1024位模數需要2000個量子位”。相比之下，谷歌微不足道的53位仍然無法與這種密碼術匹敵。但這並不是說沒有理由驚慌。雖然區塊鏈應用程式使用的本地加密演算法目前是安全的，但事實是量子技術的進步速度正在加快，假以時日，這可能會構成威脅。谷歌的研究人員說：“我們預計他們的計算能力將繼續以雙指數速度增長”。

量子密碼學?量子密碼學利用物理學來開發一個完全安全的密碼系統，在不知道訊息的傳送者或接收者的情況下，不會受到攻擊。量子這個詞本身指的是物質和能量的最小粒子的最基本的行為。量子密碼系統與傳統密碼系統的不同之處在於，它的安全模型更依賴於物理而不是數學。從本質上講，量子密碼學是基於利用單個粒子/光波(光子)及其固有的量子特性來開發一個不可攻破的密碼系統(因為不干擾該系統就不可能測量任何系統的量子狀態)。量子密碼學使用光子來傳輸金鑰。一旦金鑰被傳輸，就可以使用普通的金鑰方法進行編碼。但是光子是如何成為鑰匙的呢?如何將資訊附加到光子的自旋上呢?這就是二進位制程式碼發揮作用的地方。每種型別的光子自旋代表一條資訊——通常是二進位制碼的1或0。這段程式碼使用1和0組成的字串來建立一致的訊息。例如，11100100110可以與h-e-l-l-o對應。所以二進位制程式碼可以分配給每個光子——例如，一個具有垂直自旋(|)的光子可以分配給一個1。

蘇黎世理論物理研究所的物理學家雷納託·雷納說：“如果你建對了，沒有駭客能黑掉這個系統。問題是正確地建造它意味著什麼？”。常規的非量子密碼可以以多種方式工作，但通常情況下，訊息是被打亂的，只能使用秘密金鑰進行解密。關鍵是要確保你想要隱藏你的資訊的人不會拿到你的金鑰。在現代密碼系統中，破解私鑰通常需要計算出一個數字的因數，這個數字是兩個大得離譜的素數的乘積。這些數字被選得如此之大，以至於在給定計算機處理能力的情況下，一個演算法分解它們的乘積所需的時間將超過整個宇宙的壽命。且我們不得不承認加密技術有其弱點。並且某些產品就是碰巧比其他產品更容易分解。此外，摩爾定律不斷提高著我們電腦的處理能力。更重要的是，數學家們在不斷地開發新的東西允許更容易因式分解的演算法。量子密碼學避免了所有這些問題。在這裡，金鑰被加密成一系列光子，這些光子在試圖共享機密資訊的雙方之間傳遞。海森堡測不準原理指出，對手無法在不改變或摧毀光子的情況下觀察它們。新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室從事量子密碼學研究的物理學家理查德·休斯(Richard Hughes)說:“在這種情況下，不管對手有什麼技術，他們永遠都無法打破物理定律。”