量子計算機會成為比特幣的終結者嗎？在谷歌高調宣佈成功演示“量子霸權”後，一度引發以比特幣投資者的恐惶與擔心，據說用200秒時間就可以完成傳統超級計算機耗時1萬年才能解決的問題，如此一來比特幣用的橢圓曲線簽名演算法(ECDSA)很容易會被破解。
一旦某個地址發生轉賬行為，藉助量子計算機透過公鑰可以找到私鑰，該地址的錢就可能被盜取。於是有人驚呼以密碼學為框架、以演算法為基礎的加密貨幣，面對計算能力指數級增長的量子計算，很可能面臨滅頂之災。量子計算機的問世對比特幣將會產生哪些影響?比特幣能否扛得住量子計算機算力帶來對沖擊?眾說紛紜。
那麼比特幣的加密演算法真的會在量子計算機面前不堪一擊，無處遁形呢?
在我國政協副主席、科技部部長萬鋼兼任院長的中國科學技術發展戰略研究院在《科技中國》2017年第九期釋出的《量子計算技術發展現狀與趨勢》一文對量子計算是這麼描述的：量子計算是指利用糾纏的量子態作為資訊載體，利用量子態的線性迭加原理進行資訊平行計算的方案。
大家所提及的量子計算機“量子霸權”又被稱為“量子優勢”，是指量子計算機相比於目前傳統意義上的計算機具有碾壓性的優勢，功能非常強大的量子計算機可以完成現有計算機幾乎不可能完成的任務。比如谷歌宣稱用200秒時間就可以完成傳統超級計算機耗時1萬年才能解決的問題。量子計算機問世，會對比特幣產生哪些影響，要搞清楚這件事，我們需
要先來普及一下量子計算機知識。
可能有很多人認為量子是一種微觀粒子。這概念其實並不對。“量子”是目前人類所認知的能量的最小單位。能量的最小單位並不是一個連續過程，而是一份一份的，用量子這個概念來表達。量子技術最重要的一個特徵如同傳統計算機是透過積體電路中的通斷來實現0和1的區分，其基本單元為矽晶片一樣。量子計算機也有著自己的基本單位——昆位元(qUbit)。
昆位元又稱量子位元，它透過量子的兩態的量子力學體系來表示0或1.比如光子的兩個正交的偏振方向，磁場中電子的自旋方向或核自旋的兩個方向，原子中量子處在兩個不同能級等，這些狀態在被觀察時，會坍塌成為“0”或是“1”，也就是變成了確定的值，這和經典量子理論“薛定諤的貓”是一個道理。量子計算的原理就是將量子力學系統中量子態進行演化結果。
量子計算機的巨大威力
中國科學技術發展戰略研究院在《量子計算技術發展現狀與趨勢》一文指出，“量子計算機具有極高的平行計算能力，可以將經典計算機幾乎不可能完成的某些計算難題，諸如大數分解、複雜路徑搜尋等，在可接受的時間內予以解決。
以量子計算為基礎的資訊處理技術的發展有望引發新的技術革命，為密碼學、大資料和機器學習、人工智慧、化學反應計算、材料設計、藥物合成等許多領域的研究，提供前所未有的強力手段，對未來社會的科技、經濟、金融，以及國防安全等產生革命性的影響。”
量子計算機利用量子相干疊加原理，具有超快的平行計算能力。我們大家都知道，目前傳統計算機的位元位數長度，現基本已經達到64位，處理器一次可以執行64bit資料。也就是如果用64位去儲存一個狀態的話，他一共可以儲存多少?264次方bit。
如果用電子計算機的話，在同一時刻一個bit只能存取一種狀態。也就是說，同樣是一個n位的儲存器，目前的計算機儲存一個bit的結果只有一個。但是量子計算機儲存的結果可達2n次方。其平行計算不僅在儲存容量上遠超越了後者，而且讀取速度快，多個讀取和計算可同時並行進行。
舉個例子，數學老師出10萬道數學難題，面對難題，小明只能在同一時間計算其中對一道難題。假定他平均一小時可以計算出一道難題，完成這些難題也需要10萬小時。而量子計算機，不僅運算能力超快，可以在同一時間一萬道題可以同時並行運算，可以零點零幾秒的時間就能計算出這1萬道題的結果。
據估算使用目前世界運算能力最快的“天河二號”超級計算機如果去求解一個億億億變數的方程組，所需時間為100年。而使用一臺萬億次的量子計算機求解同一個方程組，僅需0.01秒。這就是量子計算機巨大的威力。
超強計算的短板
量子計算提出至今，實驗方面歷經了從單個量子位元到約十個量子位元的發展過程。相對於最終做成實用化普適量子計算機的目標，目前仍然處於原理演示的探索性研究階段。
單從算力方面考量，無疑量子計算機的算力遠遠高於現在的電子計算機。但現實世界，我們人類世界處理資料是可以分為兩種型別。一類為相互關聯性，另一類則相互獨立。相互獨立很好理解，比如前面我們舉的小明要解10萬道難題，每個難題都是相互獨立的，完全可以在同一時間平行計算。
什麼是相互關聯呢，我們舉例說明：比如我要進一棟大樓的某個辦公室，首先肯定要先從大門進入，然後再乘坐電梯或爬樓梯，緊接著需要來到公司門口，開門進入後，才能在辦公室坐下來。整個過程，無論你進門或者爬樓的速度有多快，但每個步驟都不能脫離前一個步驟去提前處理。
在計算上，第二步資料處理依賴於前一步的完成，這種相互關聯性在處理事務的裡是不可分割的。因此並不能在同一時間內去並行去處理，而是必須要按部就班但一步步去完成，計算量再快，也必須串型處理。
因此，在這類事物面前，量子計算也沒有辦法透過提高其併發能力去處理關聯資料。這就為密碼學對抗“重複”量子計算提供了可行方案。比如在「得到」的《卓克·密碼學 30 講》中，著名科普作者卓克就提到了對抗量子計算機的第七代加密法——量子加密。
就目前而言，從理論上講量子計算機的出現對比特幣是一種威脅。因為現在的雜湊演算法和非對稱加密演算法，還不具備抗量子計算能力，其加密演算法可以被平行計算。但在理論界早已發明了抗量子計算的演算法，只是因為之前並沒有出現量子計算這種技術，因此，並沒有在實踐中去付之應用。而從博弈這個角度來講，雖然量子計算機雖然已經問世，但還還處於早期研發實驗室階段，距離能解決實際問題可能還需要比較漫長的一段時間。
量子計算機等科技手段技在積極尋找破譯密碼的鑰匙等同時，密碼學專家也在積極尋找對抗量子計算機的“武器”。比特幣的加密演算法也會不斷迭代、升級。屆時，只需把比特幣區塊鏈加密演算法改成抗量子加密演算法，就可以對抗量子計算了。而另一方面如同核彈問世並不意味著必然要摧毀地球一樣，量子計算機也並沒有摧毀比特幣魯棒性的合理必要理由。
比特幣技術已被時間證明非常成熟穩定。一個兼具穩定性和安全性的屬性，才是一個值得關注和投資的事情。
