什么是 Q-Day？量子计算与比特币的影响

Postquant Labs 首席执行官 Colton Dillion 与 Chris Smith 一同探讨量子机器之间的差异、将它们连接起来需要什么，以及为什么比特币的准备工作必须在密码学危机到来之前就开始。

本文是对 Colton Dillion 参加 Quantus 播客一期节目内容的编辑整理与总结，该节目录制于 2026 年 9 月初。对话内容已按主题重新编排，引用部分为便于阅读做了轻微编辑。

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需要供 LLM 使用的文字转录稿？下载完整转录稿：q-day-quantum-and-the-impact-on-bitcoin-transcript.md。

关于 Colton Dillion

Colton Dillion 是 Postquant Labs 的首席执行官，该公司是 Quip Network 背后的开发方。此前他曾联合创立 Hedgehog，并担任首席执行官，打造了由多方计算（multiparty computation）保护的非托管钱包。他还是 Gentlemen Labs 的联合创始人，并曾在 Acorns 担任全球总监兼首席营销官。他的职业生涯涵盖金融产品、加密钱包，如今又延伸到了量子计算的可及性。

本期金句

“就算你觉得这件事还有三年、五年、十年才会发生，你今天也最好开始行动。”
—— Colton Dillion，Postquant Labs 首席执行官，26:20

逐分钟节目导览

01:07：Colton 从应用数学、工程、加密货币到量子计算的成长之路。
04:04：不同的量子架构及其各自被设计用来解决的问题。
08:10：互补性、测量与量子实验。
11:13：Quip 关于连接量子计算机的愿景。
15:29：量子怀疑论、硬件限制与密码学风险。
24:29：如果 Colton 是假想中的比特币首席执行官，他会怎么做。
30:06：现有的后量子算法及其实现上的权衡。
34:39：量子计算与人工智能之间的关系。
37:20：意识、可逆计算与对时间的体验。
44:25：Quip 的路线图与面向开发者的接入方式。
46:19：量子博弈论、拍卖机制与合作。
49:28：Colton 给想要入门学习者的建议。

Colton Dillion 是在一次声乐课后开始对应用数学产生兴趣的。十几岁时，他曾问自己的教练，对方是怎么负担得起所开的那辆车的。答案是衍生品交易。他很快就开始阅读关于 Black-Scholes 模型和微积分的内容。

进入大学后，他又发展出了第二个兴趣：为人们设计产品。此后他的工作涉及工程、金融和加密货币，其中也包括钱包相关的工作。2024 年底谷歌发布 Willow 芯片，把他重新带回了量子计算领域。

Colton 把这些兴趣都带进了与 Quantus 首席执行官 Chris Smith 的这次对话中。他希望让更多人能够用上量子机器，并且特别关注那些依赖公钥密码学的系统——这类密码学在未来某个具备密码学相关能力的量子计算机面前是脆弱的。

1. 先从量子机器能解决的问题入手

节目一开始，Chris 就问 Colton，使用不同的量子计算机是什么感觉。他先从这些机器之间的差异说起。

*量子比特（qubit）*一词描述的是量子信息的一个单位。硬件开发者会用不同的物理系统来实现它，包括被囚禁的离子和超导电路。这些机器在执行计算的方式上也各不相同。

他谈到了 D-Wave 的量子退火机，它们会搜索代表优化问题候选解的低能量构型。一个优化问题要求在约束条件下找到一种良好的安排：比如一个日程表、一条路线，或者某种选择组合。而基于逻辑门的量子计算机，则是对量子比特施加一系列操作。D-Wave 的文档对退火方法做了更详细的解释。

他用寻找最快或最便宜的结果这类例子来解释优化问题。可能的组合有很多，任务就是找到满足目标的那一个。某台具体的量子机器能否很好地完成这项任务，必须经过实际测试才知道。

接着他描述了混合计算，即经典处理器和量子处理器分别承担一次计算中不同的部分。

“经典计算机负责它擅长的那部分，量子计算机负责它擅长的那部分，“他在12:10处这样说道。

混合计算解决的是他在整场访谈中反复提到的一个限制：误差会在量子计算过程中不断累积。计算越长，就越难以可靠地完成。经典计算机有助于组织工作流程并处理结果。

他描绘了一个纠错能力更强、可用计算时长更长的未来。对于今天使用这些机器的开发者来说，实际可行的做法是：先明确要计算的内容，理解硬件特性，再测试量子方法是否真的能为这项任务带来优势。

2. 连接量子机器会带来信任问题

Colton 对 Quip 的抱负之一，是把量子处理器连接起来，让它们能够参与更大规模的计算。

“当我们说’全球性的量子计算机’时，我们是照字面意思说的，“他在14:24处说道。

他认为，连接不同的机器对提升有用的量子计算能力将非常重要。而连接本身就是一项重大的工程挑战。在讨论中，他也承认在描绘未来的量子互联网时，需要一段相当长的开发周期。

他的这一构想依赖于目前还未建成的能力。通过共享服务访问各自独立的机器，与连接它们的量子态，是两项截然不同的工程任务。

他描述了一个协调独立运营方的网络所应承担的角色：必须有人提供硬件、接受程序、执行程序并返回结果。发起计算请求的一方，需要有办法判断运营方是否正确完成了工作。

他提出疑问：一个网络要如何检测对计算过程的干扰，激励机制或惩罚措施又该如何促使运营方按预期行事。

这就带来了一个加密领域的协调问题：一个协调不同所有者机器的服务，需要有参与规则。

3. 认真对待怀疑论者最有力的论点

当 Chris 请 Colton 说出支持量子怀疑论最有力的论据时，Colton 首先从硬件限制谈起。

“这不会在一夜之间发生，“Colton 在15:36处说道。

他描述了可靠地运行长时间计算的困难。一台设备拥有量子比特，并不代表它就能完成一次有效密码学攻击所需的全部操作。Quantus 关于密码学相关量子计算机的说明探讨了这一区别。

他承认硬件的局限性，但也指出量子算力增长的速度之快：他说自己笔记本电脑上就能运行 32 个完全连接量子比特的模拟，而 56 个量子比特已经超出了目前最大的经典计算机的能力范围。他还指出，准备工作需要时间，尤其是对于那些与许多其他机构相互关联的组织而言。一家银行的系统升级，必须与它所依赖的各类机构和服务协调一致。比特币也有其自身的协调难题。

他还谈到研究如何改变了对攻击所需硬件的估算。节目中提到的谷歌 Quantum AI 论文估算了从对应公钥推导出椭圆曲线私钥所需的资源。这些估算取决于对硬件速度和纠错能力的假设。攻击所需时间，也可能取决于目标公钥变得可用之前，计算的哪一部分已经提前完成。

这些都是针对某台特定机器和某种特定攻击的估算。这样的机器目前还没有被造出来。

Colton 认为，在得知具备这种能力的机器何时会出现之前，规划工作就必须开始。设计一套迁移方案、对其进行审查、并让人们真正使用它，这一切都需要时间。他担心的是，如果一直等到有确凿的攻击证据出现，这些准备工作恐怕还来不及完成。

4. 比特币需要一套人们真正能够完成的迁移方案

Chris 给 Colton 布置了一个假设性的职位：比特币的首席执行官。他表示自己会密切关注 BIP 360，以及那些正在推进抗量子迁移工作的人。

BIP 360 目前仍是一份草案。它提出了 Pay-to-Merkle-Root（P2MR）方案，这是一种新的比特币输出类型，取消了 Taproot 中基于 key-path 的花费方式。P2MR 通过省去内部密钥及其 tweak 步骤，消除了 Taproot 中易受量子攻击的 key-path 花费方式。不过，当脚本内的密钥在花费时被使用，它们仍可能被暴露。要防范针对花费过程中暴露密钥的攻击，还需要额外的措施，例如后量子签名。

接着 Colton 描述了这样一种情形：与中本聪相关的比特币发生了转移，有人声称自己是这些比特币的所有者。他问道，人们会多快意识到这可能是一次量子攻击，而这一事件是否会促使大家就该如何应对达成一致。

即便达成一致，也只是启动了转移资金这项工作的开端。

如果攻击者能够推导出私钥，那么证明合法所有权将变得更加困难。Colton 讨论了持有者是否可以在不泄露种子（seed）本身的情况下，证明自己知道钱包的种子。种子是可以从中推导出钱包所有密钥的恢复密语。

Chris 指出了这一方法的局限性。在比特币中，这种技术只适用于密钥由种子派生而来的钱包，也就是所谓的分层确定性（HD）钱包。他说，这能覆盖”大概是大多数人，但不是所有人”，这就给任何迁移决策增添了一层政治层面的难题。

完成迁移还需要链上交易，而这些交易必须能够装入比特币的区块容量之内。Colton 估计，这个过程将需要”一个又一个月、又一个月的区块时间”。他还警告说，如果人们急于转移易受攻击的资金，尤其是在比特币社区仍在推行新规则的阶段，这种仓促本身就会带来压力。

两人的这段交流为迁移方案提出了三个具体问题：

迁移的组成部分	讨论中提出的问题
所有权	讨论中提出的问题在新规则下，合法持有者要如何证明自己的控制权？
容量	讨论中提出的问题有多少持有者能够在多长时间内完成所需的交易？
覆盖范围	讨论中提出的问题哪些现有的钱包和币种能够使用所提议的方法？

Colton 也承认，选择后量子密码学涉及一些实际的权衡取舍。现有方案在签名大小、速度和运行要求上各不相同。Quip 选择了 SPHINCS+，这是一种基于哈希的签名方案，原因是量子计算网络本身绝不能被量子计算机攻破。SPHINCS+ 的签名体积较大，因此他的团队构建了一种变体，能够为大多数交易大幅节省空间。

“今天已经有现成可用的算法了，它们是拿来即用的，“他在30:08处说道。

开发者仍然需要决定哪种方案更适合特定的网络，测试其实现方式，并弄清楚现有用户将如何采用它。

5. 量子人工智能取决于我们能造出什么样的机器

接下来 Chris 问，为什么量子计算和人工智能常常被放在一起讨论。Colton 认为，在机器学习的各个环节——包括数据准备、训练和优化——都存在机会。

他在36:31处补充了一个前提条件：“前提是你要拥有一台足够大的量子计算机。”

他也承认，自己所谈论的量子硬件与现代人工智能工作负载的规模之间存在差距。大型模型需要巨量的计算和内存。要在这种规模上应用量子方法，将取决于硬件和算法两方面的共同进步。

关于量子机器学习的研究提出了更具体的问题。例如，一项谷歌研究（Google Research）的研究考察了可用数据如何影响量子学习方法相对于经典方法是否具有优势。任务本身和数据，与处理器同样重要。

真正实际的检验方式，是找出量子方法能改善的具体那部分工作，并将其与现有的经典方法进行比较。

随后，对话逐渐变得更具思辨色彩。Chris 问到意识问题，以及大脑是否应该被理解为一台量子计算机。Colton 回答说，经典人工智能已经能够在不涉及量子现象的情况下重现大量逻辑推理，因此量子效应对推理而言可能并非必需。

接着两人探讨了可逆计算、时间，以及感知现实的不同方式。Colton 把自己在这些问题上的看法称为”个人的形而上学”。他们的讨论始终保持着探索性质，思考不同形式的智能可能会如何感知和组织信息。

6. 让量子计算成为人人都能用上的东西

当 Chris 问到 Quip 的路线图时，Colton 描述了软件开发和用户参与方面的计划。

他说，在录制这期节目时，人们已经可以运行一个节点，用来验证网络中 D-Wave 计算机的输出结果。他的路线图还包括加入基于逻辑门的平台，以及发布一个虚拟机，开发者可以通过它部署程序，供其他人请求运行。

“我们希望能为量子计算做到开源软件为经典计算所做到的事情，“他在45:21处说道。

他描述了这样一种模式：开发者可以在彼此的程序基础上继续构建，并在这些程序被使用时获得收入。硬件运营方将因此获得用户，而那些对量子机器缺乏深入了解的人，也能借此用上有用的应用程序。

这份路线图同样也取决于产品设计。他谈到了希望有更多人使用自己硬件的运营方，以及那些觉得这些机器难以上手的潜在用户。可复用的程序，将让这些用户更容易尝试使用这些机器。

他还谈到了量子博弈论，包括可能的拍卖机制和合作机制。

对话最后又回到了”参与”这个话题。量子计算给人的印象是，即便对非常有能力的人来说，也很难真正上手。Colton 说，那些尚未有答案的问题，反而应该鼓励人们去动手尝试。

“有很多事情我们还不理解。但这不应该妨碍你去尝试摆弄它，“他在49:00处说道。

对于已经在使用矩阵、向量或数组的读者来说，其中一部分数学内容可能会感到似曾相识。对其他人，他的建议是：去找懂这个领域的人，多提问，多动手尝试。

Q-Day、量子计算与比特币：对话 Colton Dillion