Deux scientifiques de l'école d'informatique de l'université du Kent, au Royaume-Uni, ont récemment mené une étude comparant les taux de consommation d'énergie des mineurs actuels basés sur des ASIC aux solutions proposées basées sur l'informatique quantique.

Selon l'article de recherche préimprimé par l'équipe, les systèmes utilisant l'informatique quantique sont manifestement plus performants que les plateformes de mining standard en termes d'efficacité énergétique :
« Nous montrons que la transition vers le mining basé sur l'informatique quantique pourrait entraîner une économie d'énergie - selon des estimations relativement prudentes - d'environ 126,7 TWH, ou faire passer différemment la consommation totale d'énergie de la Suède en 2020. »
Les opérations de mining de bitcoins ont consommé à elles seules plus de 150 térawattheures par an (en mai 2022), selon l'article, ce qui met en perspective l'impact potentiel que pourraient avoir les systèmes quantiques proposés.

Les conclusions de l'équipe se fondent sur des expériences comparant trois systèmes de mining quantique différents à un mineur ASIC Antminer S19 XP.

Les dispositifs de mining quantique ont été répartis entre un système doté d'une seule couche de tolérance aux pannes, un autre doté de deux couches de tolérance aux pannes et un dernier dépourvu de toute fonction de correction des erreurs.

Comme le soulignent les chercheurs, le mining de blockchain est l'un des rares domaines de l'informatique quantique où la correction d'erreurs n'est pas si importante. Dans la plupart des fonctions quantiques, les erreurs créent un bruit qui limite fonctionnellement la capacité d'un système informatique à produire des calculs précis.

Dans le mining de la blockchain, en revanche, les taux de réussite avec les systèmes classiques de pointe sont encore relativement faibles. Selon l'article de recherche, « un mineur de bitcoin classique est rentable avec un taux de réussite d'environ 0,000070 % ».

Les chercheurs notent également que, contrairement aux systèmes classiques, les systèmes quantiques peuvent être affinés au fil du temps pour améliorer la précision et l'efficacité.

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Bien que la technologie de l'informatique quantique soit encore considérée comme étant à ses débuts, le problème très spécifique du mining sur la blockchain ne nécessite pas une solution d'informatique quantique complète. Comme le disent les chercheurs, « un mineur quantique n'est pas, et n'a pas besoin d'être, un ordinateur quantique universel et évolutif. Un mineur quantique ne doit effectuer qu'une seule tâche ».

En fin de compte, les chercheurs concluent qu'il devrait être possible de construire des mineurs en utilisant les technologies quantiques existantes qui démontrent un avantage quantique par rapport aux ordinateurs classiques.

Malgré les économies d'énergie potentielles, il convient de mentionner que les chercheurs se sont concentrés sur un type de système informatique quantique appelé système quantique intermédiaire bruyant (NISQ).

D'après l'article publié dans la prépublication, les mineurs quantiques devraient réaliser des économies d'énergie « massives » à partir d'une taille d'environ 512 bits quantiques, ou qubits - un terme quelque peu analogue aux bits de l'informatique classique.

Toutefois, les systèmes NISQ ne fonctionnent généralement qu'avec 50 à 100 qubits, bien qu'il ne semble pas y avoir de norme industrielle.

Si les économies d'énergie sont envisageables, les coûts de construction et de maintenance d'un système d'informatique quantique de l'ordre de 512 qubits ont toujours été prohibitifs pour la plupart des organisations.

Seuls D-Wave et IBM proposent des systèmes orientés client dans la même gamme (le D2 de D-Wave est un processeur de 512 qubits, et l'Osprey d'IBM pèse 433 qubits), mais leurs architectures diffèrent tellement que les comparaisons entre leurs nombres de qubits sont ostensiblement dépourvues de sens.