#informatique_quantique

Quantencomputer machen Bitcoin-Schürfen 1000-mal effizienter
▻https://www.telepolis.de/features/Quantencomputer-machen-Bitcoin-Schuerfen-1000-mal-effizienter-10328244.htm

Bientôt la valeur du Bitcoin tombera-t-elle à 1 BTC == 0 $ à cause de l’informatique quantique ?

25.3.2025 von Bernd Müller- Bitcoin-Mining verschlingt mehr Strom als ganze Länder. Doch Forscher haben jetzt mit „Quantum Proof of Work“ eine Lösung gefunden.

Das Schürfen von Bitcoins und anderen Kryptowährungen ist ein energieintensiver Prozess. Schätzungen zufolge verbraucht das Bitcoin-Netzwerk jährlich mehr Strom als ganze Länder wie Polen. Doch eine neue Studie zeigt jetzt, wie Quantencomputer den Stromhunger des Bitcoin-Minings drastisch reduzieren könnten.

Warum ist Bitcoin-Mining so energieintensiv?

Um die Bedeutung dieser Entwicklung zu verstehen, muss man zunächst wissen, wie Bitcoin funktioniert. Bitcoin basiert auf der Blockchain-Technologie.

Eine Blockchain ist eine Art digitales Hauptbuch, das alle Bitcoin-Transaktionen aufzeichnet. Um Betrug zu verhindern, müssen sogenannte Bitcoin-Miner komplexe mathematische Rätsel lösen, um Transaktionen zu validieren und neue Blöcke zur Blockchain hinzuzufügen.

Dieser Prozess wird „Proof of Work“ genannt und erfordert enorme Rechenleistung, was zu einem sehr hohen Stromverbrauch führt.
Quantencomputer als Lösung

Doch Forscher des US-Unternehmens D-Wave haben nun einen Weg gefunden, dieses Problem mit Quantencomputern zu lösen. In ihrer Studie „Blockchain with proof of quantum work“ beschreiben sie ein neues Konzept namens „Quantum Proof of Work“ (PoQ). Bei PoQ übernehmen Quantencomputer die energieintensive Arbeit des Bitcoin-Minings.

Der Clou: Quantencomputer können bestimmte Aufgaben viel schneller und effizienter erledigen als herkömmliche Computer. Sie nutzen dazu die Prinzipien der Quantenmechanik, die es ihnen ermöglichen, viele Berechnungen parallel durchzuführen.

Für manche Probleme haben Quantencomputer eine sogenannte „Quantenüberlegenheit“ – sie sind klassischen Computern haushoch überlegen. Sie übertreffen die leistungsstärksten herkömmlichen Supercomputer teils um den Faktor 10^15.
Wie Quantum Proof of Work funktioniert

Bei PoQ müssen Bitcoin-Miner eine Art „Quantenarbeit“ leisten, die nur mit Quantencomputern möglich ist. Sie nutzen die Quantenüberlegenheit, um einen speziellen „Quantum Hash“ zu erzeugen – eine Art digitaler Fingerabdruck, der als Beweis für die geleistete Arbeit dient.

Das Besondere daran: Der Prozess ist probabilistisch, basiert also auf Wahrscheinlichkeiten. Das bedeutet, das Ergebnis ist nicht immer exakt gleich, aber dennoch sicher und zuverlässig. Spezielle Techniken gleichen mögliche Fehler aus und stellen sicher, dass die Bitcoin-Blockchain stabil bleibt.

Die Zukunft des verteilten Quantencomputings

Die Forscher haben ihr PoQ-System mit vier über Nordamerika verteilten D-Wave-Quantencomputern getestet. Die Ergebnisse sind beeindruckend: PoQ könnte den Energieverbrauch des Bitcoin-Minings um einen Faktor von bis zu 1.000 reduzieren.

Ein weiterer spannender Aspekt der Studie ist der verteilte Einsatz von Quantencomputern. Die Forscher haben gezeigt, dass mehrere Quantencomputer an verschiedenen Orten zusammenarbeiten können, um die Bitcoin-Blockchain zu betreiben. Dieses „Distributed Quantum Computing“ ermöglicht es, die kombinierte Rechenleistung mehrerer Quantensysteme zu nutzen und so noch komplexere Probleme zu lösen.

Mohammad Amin, Chefwissenschaftler von D-Wave, erklärt:

Dies ist das erste Mal, dass eine Blockchain erfolgreich in einem verteilten Netzwerk von vier Quantencomputern in zwei Ländern betrieben wurde. Obwohl die Systeme zwei Generationen von D-Wave-Annealing-Quantencomputern mit unterschiedlichen Architekturen und Fertigungsstapeln umfassten, konnten die Ergebnisse der Systeme gegenseitig validiert werden und einen stabilen Blockchain-Betrieb für Tausende von Transaktionsblöcken ermöglichen. Wir glauben, dass dieser Ansatz den Energieverbrauch erheblich senken und die Sicherheit erhöhen könnte.

#physique #technologie #spéculation #bitcoin #informatique_quantique

La « loi de Neven », plus fort que la loi de Moore ?
▻http://www.internetactu.net/a-lire-ailleurs/la-loi-de-neven-plus-fort-que-la-loi-de-moore

Malgré certaines voix discordantes, il semblerait bien que l’informatique quantique progresse, et progresse très vite. Pour preuve, cette histoire relatée par le magazine Quanta : « En décembre 2018, les chercheurs de Google AI ont effectué un calcul sur le meilleur processeur quantique de Google. Ils ont été capables de reproduire le (...)

#A_lire_ailleurs #Technologies #informatique_quantique

Apprendre la multiplication aux ordinateurs quantiques
▻http://www.internetactu.net/a-lire-ailleurs/apprendre-la-multiplication-aux-ordinateurs-quantiques

On attend avec impatience l’arrivée des ordinateurs quantiques, et surtout le moment où ils achèveront la suprématie quantique, c’est-à-dire quand ils seront capables d’exécuter des tâches inaccessibles aux ordinateurs classiques. Pour des tas de raisons, il y a encore beaucoup de travail : combat contre la décohérence, correction des erreurs, mais (...)

#A_lire_ailleurs #Recherches #informatique_quantique

La #blockchain remonte le temps
▻http://www.internetactu.net/a-lire-ailleurs/la-blockchain-remonte-le-temps

On connaît la blockchain ; on connaît l’ordinateur quantique. Que donne un mariage entre les deux ? Quelque chose d’assez délirant, à première vue, si l’on en croit ce récent article de la très sérieuse revue IEEE Spectrum. Comme on le sait, la cryptographie est un élément fondamental de la technologie blockchain. (...)

#informatique_quantique

#informatique_quantique : cherchez l’erreur !
▻http://www.internetactu.net/2018/01/30/informatique-quantique-cherchez-lerreur

Les mois qui précèdent ont été très fructueux pour le domaine de l’informatique quantique et chaque jour de nouveaux progrès sont relatés par la presse spécialisée. On a appris fin 2017 que Microsoft proposait son propre langage de programmation quantique (dont les résultats sont simulés sur un PC classique), Q#, (...)

#Articles #Recherches #complexité

Le jour du début [global #zero_day] (End Of File)
▻https://reflets.info/le-jour-du-debut-global-zero-day-end-of-file

  * L’assemblée était parfaitement silencieuse. Les regards allaient du désarroi à l’incrédulité, en passant par l’amusement. Les équipes des meilleurs agents d’Interpol ne savaient visiblement pas quoi faire des informations que Jonas […]

#Littérature #anticipation #Global_Zero_day #informatique_quantique #nouvelle_science-fiction #Science-Fiction #théorie_quantique #univers_holographique #univers_quantique

Le jour du début [global zero day] (3)
▻https://reflets.info/le-jour-du-debut-global-zero-day-3

Zero Siège de la DGSE, Levallois Perret, France, le 4 décembre 2017 — « Nous n’avons pas d’autre choix, c’est une question de survie, monsieur le Ministre ». Le directeur général de l’ANSSI observait la petite assemblée […]

#Littérature #0day #anticipation #informatique_quantique #nouvelle

L’informatique #quantique vers la maturité ?
▻http://www.internetactu.net/2017/02/14/linformatique-quantique-vers-la-maturite

Il y a du nouveau sur le front du seul ordinateur quantique commercialement disponible, le très controversé D-Wave. Tout d’abord, la société a sorti un nouveau modèle, le 2000Q qui contient pas moins de 2000 qubits… Et annonce déjà la mise au point d’un prochain système possédant 4000 qubits. Autre (...)

#Articles #Recherches #informatique_quantique

Le gendarme et les darquenettes
▻https://reflets.info/le-gendarme-et-les-darquenettes

On raconte que, dissimulée dans les profondeurs abyssales d’Internet, se trouverait une légendaire cité, un lieu hors l’Espace et le Temps et donc accessible uniquement aux pratiquants de la magie noire heureux possesseurs d’un ordinateur […]

#On_s'en_fout #Technos #Darknet #deep_web #Freenet #Gendarmerie #I2P #Internet #Tor

Vers une sécurité « postquantique »
▻http://www.internetactu.net/a-lire-ailleurs/vers-une-securite-postquantique

Faut-il se protéger de technologies qui n’existent pas encore ? Oui, à en croire cet article de la Technology Review qui nous apprend qu’une nouvelle industrie se développe à cause de la « paranoïa sur l’informatique quantique ». La motivation derrière une telle crainte est simple et bien connue : les #Futurs ordinateurs quantiques, (...)

#A_lire_ailleurs #informatique_quantique #sécurité

Un #Jeu quantique… et topologique
▻http://www.internetactu.net/a-lire-ailleurs/un-jeu-quantique-et-topologique

Après la biologie avec Foldit, l’informatique quantique a produit elle aussi divers jeux susceptibles d’aider les chercheurs à élaborer de meilleurs modèles pour les futurs ordinateurs. Nous avons déjà parlé de Quantum Moves dans un précédent article, la Technology Review nous présente les principes de MeQuanics (dont nous avions aussi (...)

#A_lire_ailleurs #Recherches #informatique_quantique

Vers la #Robotique quantique
▻http://www.internetactu.net/a-lire-ailleurs/vers-la-robotique-quantique

Kindred est un projet de système de robotique et télérobotique reposant sur l’IA et notamment sur l’ordinateur quantique D-Wave. A la tête de cette nouvelle startup se trouvent Geordie Rose, également président de D-Wave, et Suzanne Gildert, une ex-chercheuse de cette société. Le but de Kindred sera de multiplier les (...)

#A_lire_ailleurs #Recherches #bodyware #informatique_quantique

Google à la recherche de la « suprématie quantique »
▻http://www.internetactu.net/a-lire-ailleurs/google-a-la-recherche-de-la-suprematie-quantique

On connaît l’intérêt de Google pour l’informatique quantique. La société à non seulement acquis un ordinateur D-Wave en 2013, mais également engagé sa propre équipe de chercheurs, sous la houlette de John Martini, comme nous l’avions déjà signalé. Mais aujourd’hui, Google cherche à aller plus loin et à réaliser dans (...)

#A_lire_ailleurs #Enjeux #Recherches #informatique_quantique

Révolution quantique (5/5) : comment les géants de la high-tech vont avaler l’Europe
▻https://www.mediapart.fr/journal/international/100816/revolution-quantique-55-comment-les-geants-de-la-high-tech-vont-avaler-l-e

Aujourd’hui, Google, IBM ou Microsoft financent les meilleurs laboratoires universitaires européens dans le domaine de l’ordinateur quantique. Demain, ils récolteront les fruits de cette stratégie d’OPA amicale mais non désintéressée.

#International #Culture-Idées #Informatique_quantique #ordinateurs #physique_quantique #sciences

Révolution quantique 4/5 : de la Terre à la Lune sur Internet
▻https://www.mediapart.fr/journal/international/070816/revolution-quantique-45-de-la-terre-la-lune-sur-internet

L’Internet quantique offre la promesse d’un paradis du traitement de l’information : puissance de calcul inégalée et sécurité parfaite. Mais il n’existe encore que sous forme de prototypes. Si les États-Unis et l’Europe s’y intéressent, la Chine mène la course en tête.

#International #Culture-Idées #Informatique_quantique #ordinateurs #physique_quantique #sciences

Révolution quantique (3/5) : l’arme fatale de l’informatique future
▻https://www.mediapart.fr/journal/culture-idees/030816/revolution-quantique-35-l-arme-fatale-de-l-informatique-future

Aujourd’hui, les chercheurs ne se demandent pas si la machine pense, mais si elle pense assez vite, et IBM, Google et Microsoft sont lancées dans une « course aux armements » de l’intelligence artificielle. Mais le projet de l’ordinateur quantique n’est pas seulement technologique, il engage une mutation culturelle.

#Culture-Idées #Informatique_quantique #ordinateurs #physique_quantique #sciences

Révolution quantique (2/5) : l’ordinateur surpuissant est en vue
►https://www.mediapart.fr/journal/culture-idees/010816/revolution-quantique-25-l-ordinateur-surpuissant-est-en-vue

Les principes de la #physique_quantique ont ouvert, en matière d’informatique, de nouvelles perspectives qui devraient bouleverser le monde du #Numérique : l’ordinateur quantique permettra, à terme, de révolutionner de nombreux domaines comme l’intelligence artificielle ou le #chiffrement.

#Culture-Idées #Informatique_quantique #intelligence_artificielle #Internet #machine_learning #ordinateurs

Révolution quantique (2/5) : l’ordinateur surpuissant est en vue
▻https://www.mediapart.fr/journal/culture-idees/010816/revolution-quantique-25-lordinateur-surpuissant-est-en-vue

Les principes de la #physique_quantique ont ouvert, en matière d’informatique, de nouvelles perspectives qui devraient bouleverser le monde du #Numérique : l’ordinateur quantique permettra, à terme, de révolutionner de nombreux domaines comme l’intelligence artificielle ou le #chiffrement.

#Culture-Idées #Informatique_quantique #intelligence_artificielle #Internet #machine_learning #ordinateurs

Scott Aaronson Answers Every Ridiculously Big Question I Throw at Him - Scientific American
▻http://blogs.scientificamerican.com/cross-check/scott-aaronson-answers-every-ridiculously-big-question-i-t
▻http://blogs.scientificamerican.com/blogs/cache/file/BEDBD89C-B016-481A-B8E426FE0B5F6FF3.jpg?w=590&h=395

Quantum-computer whiz riffs on simulated universes, the Singularity, unified theories, P/NP, the mind-body problem, free will, why there’s something rather than nothing, and more.

entretien avec un spécialiste de l’#informatique_quantique (première fois que je comprends un peu de quoi il s’agit)

#mathématiques #recherche

L’ordinateur est-il en train de devenir quantique ?
▻http://www.franceculture.fr/emissions/science-publique/l-ordinateur-est-il-en-train-de-devenir-quantique

Fantasme des physiciens depuis des décennies, l’ordinateur quantique laisse encore certains spécialistes dubitatifs. Il apparaît pourtant chez IBM ou le canadien D-Wave. Google l’étudie. Le quantique multiplierait par plusieurs millions la puissance informatique. Rêve ou révolution en marche ?

#Calculateur_quantique #D-Wave #Google #Informatique #Informatique_quantique #International_Business_Machines #Mécanique_quantique #Physique_quantique #Qubit #Recherche_scientifique

« Une cyberattaque quantique aurait un effet dévastateur sur nos vies »

▻http://www.lemonde.fr/sciences/article/2015/08/04/70-ans-apres-hiroshima-une-cyberattaque-quantique-aurait-un-effet-devastateu

Chercheur en mathématiques, l’Italien Michele Mosca est fondateur de l’Institute for Quantum Computing à l’université de Waterloo (Canada). Il dirige depuis 2012 Cryptoworks21, une structure de recherche rassemblant les universités de Waterloo, de Montréal et de Calgary et consacrée aux outils cryptographiques du XXIe siècle. Michele Mosca figure sur la liste 2010 des 40 leaders de moins de 40 ans au Canada.

Il répond à nos questions dans le cadre des commémorations de la première bombe nucléaire ayant explosé sur la ville d’Hiroshima, le 6 août 1945.

http://s1.lemde.fr/image/2015/08/04/534x0/4711593_7_cade_70-ans-apres-hiroshima-le-chercheur-michele_fed086de606a5067cbda238e996fcc32.jpg

1- Le 16 juillet 1945, à l’issue du premier essai nucléaire grandeur nature, dit « Trinity », au Nouveau-Mexique, le physicien américain Kenneth Bainbridge, responsable du tir, a déclaré à Robert Oppenheimer, patron du projet Manhattan : « Maintenant nous sommes tous des fils de putes » (« Now we are all sons of bitches »). Dans votre discipline avez-vous le sentiment que ce moment où les chercheurs pourraient avoir la même révélation a été atteint ?

Il existe une grande différence entre l’informatique quantique, ma discipline, et l’arme nucléaire : son objectif est positif et non destructeur. Les ordinateurs quantiques font l’objet de recherches intenses, car ils sont censés être extrêmement bénéfiques pour la société.

L’objectif est d’exploiter l’immense puissance de calcul de la mécanique quantique pour résoudre des problèmes importants de l’humanité : concevoir de nouveaux matériaux plus efficaces – pour capter, stocker ou transporter l’énergie par exemple –, découvrir de nouveaux médicaments, améliorer l’imagerie médicale et le diagnostic, optimiser l’allocation des ressources... La plupart de ces applications sont pacifiques et se concentrent sur l’amélioration de la condition humaine.

Pour autant, il est vrai que l’utilisation de cette puissance de calcul a un effet secondaire négatif : une partie de la cryptographie utilisée pour notre cybersécurité pour protéger notre confidentialité sera un jour « cassée » par les ordinateurs quantiques. Il est donc nécessaire de développer d’ici là une nouvelle génération d’outils cryptographiques pour parer à d’éventuelles attaques. Ce risque, appelé « quantique », peut être éliminé par une bonne planification, alors qu’il n’existe aucune potion magique pour rendre inoffensives les armes nucléaires. Cependant, si le risque quantique n’est pas neutralisé à temps, son effet sera dévastateur.

2 - Avez-vous ce sentiment dans d’autres disciplines ? Lesquelles et pourquoi ?

On peut penser à d’autres armes de destruction massive, telles les armes biologiques. Mais il existe aussi des disciplines de recherche développant des technologies qui peuvent se transformer en armes. Ou dont l’usage peut avoir des conséquences négatives imprévues.
La diffusion croissante du numérique dans nos vies, de la voiture sans chauffeur à la médecine en ligne, nous rend de plus en plus vulnérables à des cyberattaques. Autre exemple, les cyberoutils pour surveiller, extraire ou analyser des données, utilisés à bon escient, peuvent être détournés par des cybercriminels afin de contrôler certaines personnes ou organisations ou d’en profiter.

Malheureusement, les mesures de sécurité et de confidentialité nécessaires ne sont pas, dans la plupart des cas, mises en place. Dans le milieu de la cybersécurité, les gens disent souvent qu’il faudrait, pour que cela soit fait de façon sérieuse, qu’advienne un « cyberéquivalent » de Pearl Harbor.

3 - Quel pourrait être l’impact d’un « Hiroshima » dans votre discipline ?

Si la cryptographie actuelle était « cassée » sans une solution de rechange, les conséquences seraient catastrophiques. Non seulement une vaste quantité d’informations privées (données de santé, situation financière...) perdraient leur caractère confidentiel, mais des systèmes globaux et critiques seraient anéantis. Pour ce faire, il suffirait qu’un ordinateur quantique soit possédé par une entité hostile, ou alors qu’il soit piraté par elle.

Dans le cas d’Hiroshima, le terrible bilan a été à la fois immédiat (les conséquences directes de l’explosion) et sur le long terme (l’effet des rayonnements et l’impact culturel et économique). Concrètement, dans le cas d’une cyberattaque quantique, l’impact premier, l’atteinte à nos informations personnelles – nos économies, nos données sur la santé, nos communications – aurait un effet dévastateur sur nos vies. Quant aux conséquences sur les systèmes critiques, elles seraient également immédiates : le système financier mondial pourrait être paralysé, des infrastructures énergétiques deviendraient vulnérables à des attaques. On pourrait imaginer des crashs aériens et ferroviaires, la contamination de réserves d’eau. Sans compter les possibles effets induits sociétaux, tels des actes de violence, à la suite d’un effondrement du système financier.

4 - Après 1945, les physiciens, notamment Einstein, ont engagé une réflexion éthique sur leurs propres travaux. Votre discipline a-t-elle fait de même ?

Les risques quantiques ne sont pas encore pour demain et ils sont évitables. Nous pouvons neutraliser la menace avant que la technologie ne devienne disponible pour ceux qui voudraient en abuser.

5 - Pensez-vous qu’il soit nécessaire que le public prenne conscience des enjeux liés à vos travaux ?

Il est essentiel que les individus expriment leur désir d’être en cybersécurité. Pour empêcher une cybercatastrophe, nous avons besoin que gouvernements et industriels prennent des mesures dès à présent. Il va falloir des années pour rendre compatibles nos cyberinfrastructures avec la technologie quantique. Il ne s’agit pas d’attendre une catastrophe avant d’agir. Nous ne pouvons pas perdre de temps.

Cependant, comme ni les conséquences ni les récompenses ne sont immédiates, les mesures nécessaires ne sont pas prises. Volonté politique et incitations commerciales font actuellement défaut. De telles prises de décision nécessitent une certaine clairvoyance, qui sera, à terme, récompensée incommensurablement.

6 - Quelle est, selon vous, la marge de manœuvre des scientifiques face aux puissances politiques et industrielles qui exploiteront les résultats de ces travaux ?

Cela varie d’une discipline à l’autre. Là où des antidotes existent à l’utilisation destructrice de leurs travaux, certains scientifiques peuvent travailler dur pour les développer et les diffuser. Le cas échéant, ils peuvent rendre publics de tels risques afin de créer une pression politique pour éviter une telle utilisation.

En cryptographie, si un mathématicien découvre une façon de mettre en péril un encodage, il peut en faire la publicité sans expliquer la méthode pour « casser » le code. En attendant le temps nécessaire pour remplacer l’encodage.

7 - Pensez-vous à des mesures précises pour prévenir de nouveaux Hiroshima ?

Les armes actuelles sont encore plus dévastatrices que celle qui a été lâchée sur Hiroshima. Nous avons fondamentalement besoin de méthodes plus humaines pour résoudre des conflits à l’échelle mondiale.

Il y a plusieurs années, alors que j’étudiais au Royaume-Uni, deux collègues européens m’ont fait remarquer qu’un aspect précieux des programmes d’échanges étudiants de l’Union européenne était la perspective de créer de « bons Européens » – une aide pour éviter la répétition des guerres dévastatrices que l’Europe a connue. Actuellement, les très nombreux échanges internationaux de jeunes favorisent une compréhension plus profonde des cultures mondiales, des relations se nouent et facilitent dialogue, négociation et coopération. Ce sont des outils inestimables pour conjurer de futures catastrophes.

Pour d’autres menaces plus subtiles impliquant la morale à l’échelle mondiale, nous avons besoin d’une meilleure culture de la responsabilité. Qui, par exemple, est responsable en bout de chaîne pour faire en sorte que nos cybersystèmes soient protégés contre les menaces à venir ? Qui est responsable des dommages causés si ces cybersystèmes sont détruits ? Les gens devraient poser ces questions le plus souvent possible, et persister jusqu’à obtenir des réponses sérieuses. Ils devraient également vérifier qu’il y a bien une corrélation entre les deux réponses.

Concernant spécifiquement le risque quantique, industriels et gouvernements du monde entier doivent concevoir, mettre en œuvre, déployer et standardiser de nouveaux outils cryptographiques interopérables et sûrs. La protection de la sécurité et de la vie privée est possible avec cette nouvelle génération de codes.

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