在经典计较机中，比特「0」和「1」都是用经典物理量编码暗示的，譬喻可以用电压、磁场偏向等，而经典物理量丈量功效是独一确定的，即一个经典比特不行能同时处于两个状态（好比同时处于「高电压」和「低电压」状态）。而量子比特是基于微观粒子的量子态存储的，其差异于经典物理状态的最重要的特点在于可以同时处于若干个微观量子态的叠加态。譬喻用 |0> 暗示一个电子的基态或自旋向下，用 |1> 暗示引发态或自旋向上，则一个微观量子态可以暗示成 |>=a|0>+b|0>，个中 a，b 都是复数，且它们的模长平方和为 1。图 1 显示了经典数据位与量子数据位比拟图，经典数据位的暗示要么是 0，要么是 1，而量子数据位是│0> 和│1> 的叠加态，即可以是 0 也可以是 1。

由于暗码学是区块链的要害要素，是实现数字钱币安详可信的技能基本，因此人们难免担心，量子计较的成长是否会对区块链和数字钱币的安详带来威胁，甚者有人断言在量子计较机眼前，区块链不值一提。但今朝看，定论尚早。一是量子计较算法（如 Grover 算法和 Shor 算法）对非对称暗码体系的威胁较大，但对对称暗码、哈希算法的影响相对较小。二是今朝没有证据证实或证伪量子计较机可以办理 NP （Nondeterministic Polynomial，非确定性多项式）完全问题，也无法等闲地论断在量子计较情况下，依据计较巨大性的暗码技能就没有前途了。三是暗码学向来是在编码和破译、进攻和防守、矛和盾的反抗中成长起来，不能说有量子计较了，暗码就不可了，量子计较也有其不擅长的处所，亦可结构抗量子暗码体制，好比多变量公钥暗码体制、基于 Hash 函数的数字签名方案、基于纠错码的暗码体制和基于格的暗码体制等。

本文认为，量子计较是否让区块链和数字钱币失去了成长意义，短期内并无定论。但跟着技能的成长，钱币形态以及钱币技能一定也会产生相应的改变。在将来的量子时代，量子钱币或将登上汗青舞台。本文分解了量子钱币的观念、缘起、逻辑和根基道理，指出量子钱币的焦点问题及研究偏向。固然量子钱币理论还存在瑕疵，但值得我们存眷与摸索。

量子钱币本质上是一种基于暗码学的数字钱币，其优于经典数字钱币的焦点是操作量子叠加态和量子计较而实现的量子防伪技能。这项技能综合运用了物理学、计较机科学和暗码学等多个学科规模的前沿常识，最终可在不引入记账机制的前提下办理钱币双花问题。抱负的量子钱币可同时实现易于识别、难于伪造、无法复制、利便利用等数字钱币特性，同时团结了传统钱币（纸币）和经典数字钱币的利益，并制止它们各自在本质上难以降服的缺点。

固然「持有量子态但并不知道量子态」使我们能操作量子不行克隆定理办理量子钱币的双花问题，但同时也带来了新的问题，即如何验钞。在甲方付款给乙方的生意业务中，既然乙方不知道本身持有的量子态的信息，且无法通过丈量获得足够的信息，那么他如何确认这是一枚正当的量子钱币，不是甲方随意制造的可能是甲方已经视察过的？而假如答允回收丈量的方法来验证量子钱币是否正当，则甲方可以先丈量本身的量子钱币的量子态，然后凭据坍缩后的状态结构新的量子态再发送给乙方。因为甲方知道坍缩后状态的所有信息，他可以再从头结构一个坍缩后的量子态发给丙方，这就激发了双花问题。因此，乙方无法判定甲方是否耗费过这一枚量子钱币，并且也无法判定坍缩状态是本身调查导致的照旧甲方的调查导致的。

关于量子钱币验钞机制的研究问题还包罗：验钞是否可离开中央银行，由持币人独立完成检讨 / 验钞进程是否会给量子态带来损耗？是否能支持多次验钞？损耗是否会导致必然概率堕落？如何应对噪音？

汗青表白，钱币形态演化和内在扩展受到了历次科技进步的深刻影响，这一历程不会在量子时代就此终止，而是不绝向前成长。

传统钱币伪造屡禁不止的一个基础原因是经典物理的易伪造特征。凭据经典物理的根基道理，物理状态都可以被准确丈量，只要能凭据丈量功效，以足够应对检讨的精度从头组织物质，就可以到达伪造钱币的目标。传统的钱币出产机构研发的各类防伪技能，譬喻金属钱币的斑纹、锯齿，纸钞的水印、安详线、纤维、光变油墨、胶凹印特征等防伪特征，本质上只是在举高伪造钱币的门槛，但不能从基础上不准。固然说可以让伪造的本钱足够高以至于伪造钱币无利可图，从而制止伪造，但跟着技能的不绝成长以及高精尖技能向民用规模的遍及应用，伪造的技能门槛亦大概下降。若伪造者投入足够物力、财力和智力，任何传统钱币防伪技能在理论上都有大概被破解。

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