突破性的量子熱機使更大型的量子計算機更進一步

在接近零度的溫度下將熱能轉化爲可用功的微型量子熱機，爲實現更高效的量子計算機鋪平了道路。.

阿爾託大學的科學家們研發出了首臺能夠在超導電路中完成完整量子力學循環的機器。這臺機器的尺寸比一粒沙子還要小。量子比特，即信息的量子力學載體，被用作這臺機器的“引擎”。.

該項目由科學院教授米科·莫特寧領導，研究成果發表在 《自然通訊》雜誌。這臺機器的基本原理與汽車和發電站的發動機相同。這類機器通過將能量從高溫環境轉移到低溫環境來做功。

阿爾託開發的這臺機器是在一塊微型芯片上實現的，其中量子物理學支配着微小能量的行爲。.

研究人員使用一臺冰箱來加熱和冷卻量子比特。

該引擎包含一個磁通可調的超導量子比特，該量子比特連接到一個諧振器和一個量子電路製冷機。超導量子比特在超導量子計算機中已很常見。

工程師利用微波信號來控制它們，同時它們還能存儲和處理量子信息。在這裏，超導量子激光器取代了通常在標準發動機中用作工作介質的氣體。.

這臺冰箱執行了兩項相反的任務。通常，熱機需要獨立的冷熱源。阿爾託大學的研究團隊 改變了 其中一臺設備的設置，使其能夠在過程的某個階段加熱量子比特，並在另一個階段冷卻量子比特。研究人員還在精心選擇的時間點改變了量子比特的能級。

該序列完成了量子奧托循環的全部四個部分。汽油發動機利用普通的奧托循環，通過氣缸內燃料和空氣的壓縮和膨脹來實現工作。.

這臺新機器沒有壓縮氣體。單個量子比特在低溫電路中交換極少量的能量。.

該研究的第一作者圖奧馬斯·烏斯納基解釋了實驗裝置。“在我們的實驗中，我們利用超導電路構建了一個納米級熱機，並在接近絕對零度的低溫恆溫器中運行它。它的核心是一個超導量子比特，這是現代量子技術的基本組成單元之一，”圖奧馬斯說。.

Bitcoin 開發者 trac量子算法如何影響網絡安全

量子計算對 Bitcoin也至關重要，儘管其安全問題與熱機算法是兩回事。中本聰從未將 classic暴力破解視爲實際威脅，這一點至今依然如此。量子問題包含兩個方面：一是哈希算法，二是數字簽名。.

Grover 算法可以加快對可能答案的搜索速度。但如果用於對抗 SHA-256，它會將系統的有效保護層級從 256 位降低到大約 128 位。.

這一水平遠遠超出了目前可用機器的性能。研究人員表示，攻擊者需要比現有任何量子硬件都大得多的量子硬件。.

Shor 算法更令人擔憂，因爲它攻擊的是簽名而非哈希值。一臺足夠強大的量子計算機可以根據 Bitcoin (BTC) 使用的橢圓曲線上已暴露的公鑰計算出私鑰。.

大約有700萬枚 Bitcoin（接近總供應量的35%）存放在公鑰公開的地址中。如果未來研製出所需的硬件，這些比特幣可能會面臨風險。.

谷歌旗下Alphabet公司（NASDAQ: GOOGL）的量子人工智能部門在2026年發佈的一項研究中，將破解 Bitcoin曲線所需的物理量子比特數量預計降低到50萬左右。而現代量子計算機通常只有1000到1500個量子比特。.

根據糾錯技術的進步，研究人員認爲在 2029 年至 2035 年間，存在着現實的威脅。.

中本聰在2010年多次討論哈希安全問題，包括SHA-256算法部分碰撞的可能性。他提出的應對方案始終如一：開發者需要首先確保誠實區塊鏈的安全，然後再替換受損的功能。.

Bitcoin 後續的更新並未影響網絡中使用的哈希函數。隔離見證（Segregated Witness）於 2017 年推出，而 Taproot 於 2021 年推出。.

大約在 2020 年，隨着人們對 Grover 和 Shor 算法的認識不斷提高，量子抗性開始成爲開發者們關注的一個重要問題。.

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