D-Wave toont dat kwantumcomputers efficiënter een blockchain kunnen ondersteunen. Technisch is het onderzoek interessant, maar praktisch lijkt de meerwaarde op dit moment beperkt.
D-Wave heeft een nieuwe blockchain-architectuur voorgesteld die gebruikmaakt van kwantumcomputers. Het bedrijf testte de technologie op een netwerk van vier kwantumcomputers verspreid over Noord-Amerika.
Efficiënter rekenen
In een nieuw onderzoeksrapport stelt D-Wave een blockchain-oplossing voor die vertrouwt op een proof of quantum work-algoritme. Dat algoritme gebruikt kwantumcomputers om blockchain hashes te genereren en valideren.
Het klassieke proof of work-systeem dat vandaag gangbaar is in onder meer Bitcoin vraagt grote hoeveelheden energie. Klassieke computers moeten een complexe en onvoorspelbare cryptografische puzzel ontcijferen in een proces dat minen heet. De computer die de puzzel als eerste ontcijfert, mag een nieuw blok aan de blockchain toevoegen. De winnaar van de cryptografische wedstrijd is mathematisch onvoorspelbaar, en die willekeur helpt om fraude onmogelijk te maken.
De proof of work is echter heel rekenintensief. Computers die minen voor Bitcoin zouden samen ongeveer evenveel energie verbruiken als heel Polen. D-Wave beweert dat kwantumcomputer die energiebehoefte tot duizend keer kan verlagen.
Vier nodes
Voor het onderzoek maakte het bedrijf gebruik van vier cloudgebaseerde kwantumcomputers in Canada en de Verenigde Staten. Die systemen zijn gebaseerd op het annealingprincipe. Het is de eerste keer dat een blockchain verdeeld werd uitgevoerd op meerdere kwantumcomputers. Volgens D-Wave werkte het netwerk stabiel, ondanks verschillen in architectuur en generaties tussen de betrokken systemen.
Naast energie-efficiëntie benadrukt D-Wave ook een verhoogde beveiliging. De voorgestelde aanpak vermijdt klassieke computers volledig in het genereren van hashes. Enkel kwantumcomputers voeren die taak uit, wat volgens D-Wave een extra beveiligingslaag toevoegt.
Professionele blockchain
Blockchain wordt vaak geassocieerd met cryptomunten zoals Bitcoin, maar kent ook toepassingen in sectoren zoals logistiek, gezondheidszorg en identiteitsbeheer. Een digitale munt is misschien wel de minst geschikte toepassing van de technologie, gezien de inefficiëntie van het transactiesysteem en de instabiliteit van de koers.
Binnen professionele sectoren, waar kleinere doelgerichte blockchains de norm zijn, heeft de technologie wel een meerwaarde. Daar wil D-Wave op inzetten. In die context is het bovendien niet ondenkbaar dat alle deelnemers over een kwantumsysteem zouden beschikken. Denk aan een netwerk van grootbanken wereldwijd, dat een blockchain gebruikt om internationale transacties snel te valideren.
D-Wave stelt zijn kwantumcloudplatform Leap open voor organisaties die de technologie willen testen of integreren. Het bedrijf kondigt aan dat het verdere samenwerking zoekt om producten op basis van de nieuwe architectuur op de markt te brengen.
Bedenkingen
Twee kanttekeningen zijn relevant: het grote energieverbruik van Bitcoin heeft te maken met het grote aantal deelnemers aan de blockchain van de cryptomunt. Die deelnemers gaan niet plots allemaal overschakelen op kwantumcomputers wanneer ze op dit moment geld kunnen verdienen met klassieke computers voorzien van GPU’s of gelijkaardige accelerators. Op kleinere professionele schaal is de meerwaarde er technisch gezien wel, maar is het energieverbruik niet problematisch hoog. Er lijkt dus niet meteen een business case om daar kwantum te omarmen.
D-Wave is een pionier in kwantumcomputers, en riep recent kwantumsuprematie uit. Die term verwijst naar een mijlpaal waarin kwantumcomputers krachtiger worden dan traditionele systemen. De claim wordt echter betwist. Bovendien betreft het slechts een heel specifiek type van probleem waarin de kwantumcomputer van D-Wave een voordeel zou hebben.