Американски и италиански физици са разработили фотонна интегрална схема, способна да извършва ключови математически операции за копаене на криптовалута. Той се справя с тях около два порядъка по-ефективно от специализираните устройства за копаене на биткойни. Резултатите от работата са публикувани в списание Optica.
„В момента добивът на криптовалута е достъпен само за онези хора, които имат достъп до безплатно или почти безплатно електричество. Енергийно ефективният фотонен чип, който създадохме, ще позволи на хората по целия свят да участват в добива на тези цифрови активи“, каза Сунил Пай, изследовател от Станфордския университет (САЩ), чиито думи са цитирани от пресслужбата на списанието.
Появата на биткойн и други криптовалути, както и бързото нарастване на скоростта на тези цифрови активи в средата на 2010 г., доведоха до появата на цяла индустрия за производство и продажба на криптовалути в света. Първоначално майнингът се извършваше от ИТ ентусиасти, но преди около пет-шест години се появиха гигантски индустриални „ферми“ за производство на криптовалути, създадени на базата на милиони специализирани чипове и консумиращи огромно количество енергия.
Тези тенденции карат много учени да се замислят колко енергия консумира тази индустрия и до какви последствия води нейното съществуване. По-специално, преди четири години изследователите установиха, че над 0,5% от капацитета на глобалната електроцентрала се изразходва за производството на криптовалути, а до 2025 г. само китайските копачи ще консумират над 296 тераватчаса енергия, което е сравнимо с енергията бюджет на много развити страни по света.
Копаене на фотони
Изследователите предложиха решение на този проблем, който се състои в преминаване от електронни чипове за копаене на биткойн и други криптовалути към техния фотонен аналог. Водени от тази идея, физиците създадоха оптична интегрална схема, способна да изчислява различни математически операции, свързани с умножението на матрица-вектор, които представляват повечето от изчисленията при копаене на биткойн и много други видове криптовалути.
Такива изчисления, както са открили американски и италиански учени, могат да бъдат извършени с помощта на един от сортовете интерферометри. Това оптично устройство ви позволява да „извадите“ един лъч светлина от друг и да определите разликата между тях. Екипът адаптира криптографските алгоритми, използвани при копаене на биткойни, за да работят с интерферометри, което им позволи допълнително да опростят и ускорят изчисленията.
Физиците са реализирали тази идея върху прототип на фотонен чип, който съдържа 36 оптични компютъра, свързани в двуизмерна мрежа, както и системи за въвеждане и извеждане на данни, корекция на грешки и различни контролни елементи. За производството на такова устройство, както отбелязват Пай и колегите му, са необходими абсолютно същите технологии, които сега се използват за „отпечатване“ на конвенционални компютърни процесори.
Експериментите показаха, че прототипът на фотонния копач изразходва около два порядъка по-малко енергия при извършване на ключови математически операции, отколкото съществуващите му силициеви колеги. Това ще намали разходите за електроенергия за производството на подобни цифрови активи, заключават учените.
Превод и редакция: TRENDY NEWS
