Choć może się na to nie zanosi, fizyka kwantowa może w przyszłości pomóc na kilka sposobów w rozwoju i dalszym udoskonalaniu kryptowalut i blockchain. Dlatego dobrze jest znać podstawy fizyki kwantowej. Przyjrzyjmy się więc im.
Co to jest fizyka kwantowa
Fizyka kwantowa to zbiór teorii fizycznych, które wraz z teorią względności w ubiegłym wieku całkowicie zredefiniowały podstawy fizyki klasycznej. Dotyczy ona najmniejszych, tak zwanych cząstek elementarnych. Co ciekawe, choć obie te teorie zostały udowodnione matematycznie i doświadczalnie, nie można ich połączyć w jedną całość - teorię wszystkiego. Fizyka kwantowa zakłada, że pewne wielkości mierzalne zmieniają się w wielokrotnościach wielkości - w kwantach. Z tego powodu stan opisuje się za pomocą wektora stanu, a nie za pomocą wielkości, jak w fizyce klasycznej. Inną podstawową zasadą jest to, że wszystko możemy opisać jako fale.
W ramach teorii kwantowej rozróżnia się mechanikę kwantową i kwantową teorię pola.
Kot Schrödingera, czyli mechanika kwantowa
Koncepcja, o której wielu z Was zapewne słyszało. Przykład kota Schrödingera służy do zilustrowania problemu zastosowania mechaniki kwantowej do obiektów, które znamy z życia klasycznego. Dlatego właśnie mechanika kwantowa jest wykorzystywana do opisu mikroobiektów, których nie możemy zobaczyć. I to właśnie mechaniką kwantową będziemy się interesować w następnej części.
Mechanika kwantowa w komputerze
Komputer kwantowy to obecnie wciąż model teoretyczny, choć dysponujemy już informacjami o chipach kwantowych, które powinny działać. Wciąż jednak pozostaje wiele problemów do rozwiązania, zanim komputery kwantowe będą mogły być używane na co dzień, tak jak te, z których korzystamy obecnie.
Komputery klasyczne działają dzięki bitom, które przechowują informacje w postaci zer i jedynek (prawda i fałsz). W komputerach kwantowych informacje są opisywane przez qubity. Bity mogą reprezentować tylko jedną z dwóch wartości, natomiast qubity mogą być kombinacją obu wartości (prawda, fałsz lub kombinacja obu), a aby uzyskać poprawny wynik, ich stan opisuje się za pomocą amplitud prawdopodobieństwa.
Oznacza to, że komputer nie czyta tylko jedynek i zer, ale prawdopodobieństwa, z których następnie tworzy informacje. Jednak bardzo pozytywną cechą jest ogromne przyspieszenie obliczeń. Dzięki mechanice kwantowej takie komputery mogą bardzo szybko przetwarzać informacje. Powód? Mogą oceniać wszystkie możliwości naraz, a nie sekwencyjnie, jak to robią klasyczne systemy obliczeniowe.
Splątanie kwantowe
Splątanie kwantowe to bardzo tajemnicze połączenie. Większość komputerów kwantowych lub internet W eksperymentach wykorzystuje się fotony do przekazywania informacji - ponieważ jest to cząstka elementarna, nadaje się do odczytywania i zapisywania informacji.
Gdy rozkładamy kwantowo wiązkę światła niebieskiego (niebieskie światło jest wybierane ze względu na jego wyższą częstotliwość) - na przykład w specjalnym krysztale - otrzymujemy czerwone (o niższej częstotliwości) splątane cząstki. Te splątane fotony światła mogą przechowywać zakodowane informacje, które mogą być dalej wykorzystywane. Jednak najlepszą cechą jest tak zwany "jeden wspólny umysł" tych cząstek. Teoretycznie można mieć jedną część tej pary przy sobie, a drugą w innej galaktyce, i gdy zmienimy informacje w jednej z nich, druga część natychmiast wie o tej zmianie.
A jak mają się do tego kryptowaluty?
Bardzo prosto. W przypadku kryptowalut możemy podzielić mechanikę kwantową na kilka segmentów:
Górnictwo
Wydobycie może stać się o wiele łatwiejsze lub odwrotnie - o wiele trudniejsze. Trudno zgadnąć, co dokładnie by się stało i jak poradziłyby sobie z tym obecne kryptowaluty. Jedno jest jednak pewne - górnictwo kwantowe zajęłoby swoje miejsce w słońcu, a górnicy z trudem by się do niego dostosowali.
Bezpieczeństwo
Szyfrowanie kwantowe to zupełnie inny poziom. Informacje, które są obecnie zaszyfrowane, mogłyby zostać bardzo szybko odszyfrowane przez komputer kwantowy w niepowołanych rękach. Z drugiej strony, moglibyśmy mieć hiperbezpiecznie zaszyfrowane informacje, w przypadku których nie musielibyśmy się martwić o żaden podsłuch. Dotyczy to zarówno zwykłych rozmów przez Internet, jak i przesyłania pieniędzy czy kryptowalut.
Nowe kryptowaluty i giełdy
Mechanika kwantowa i być może działający komputer kwantowy zdziałałyby cuda dla nowych kryptowalut. Te nowe kryptowaluty i giełdy byłyby bardzo bezpieczne, a kradzież czyichś pieniędzy byłaby praktycznie niemożliwa.
Wysyłanie w dowolne miejsce - natychmiast
Wreszcie, gdybyś wysłał komuś pewną kwotę kryptowaluty, odbiorca natychmiast dowiedziałby się o wysokości wpłaconej kwoty, teoretycznie nawet gdyby znajdował się na innej planecie.
Podsumowując, z połączenia kryptowalut i mechaniki kwantowej wynika wiele pozytywów. Przed nami jednak jeszcze bardzo długa droga do odkrycia i ustabilizowania komputerów kwantowych, Internetu kwantowego i innych rzeczy, którym daleko do codziennego korzystania z qubitów.