Добавить новость
smi24.net
News in English
Апрель
2023

Light-based computing scheme reduces power needed to mine cryptocurrencies

0

Researchers have developed a new light-based computing scheme that uses a photonic integrated circuit to reduce the energy necessary for cryptocurrency and blockchain applications. Mining cryptocurrencies like Bitcoin—a process of verifying transactions and adding new cryptocurrency to the blockchain—consumes up to 1% of the world’s energy. This energy expenditure is expected to grow as cryptocurrency and blockchain applications become increasingly mainstream.

Cryptocurrencies are digital currencies created using encryption algorithms. These alternative currencies require a blockchain—a type of digital ledger that records information such as transactions in a way that is difficult or impossible to change or hack.

“Currently, cryptocurrency mining is only accessible to those that have access to highly discounted energy—below $0.05/kWh,” said first author Sunil Pai, who performed the research at Stanford and is now at the quantum computing company PsiQuantum. “Our low-energy chips will make it possible for individuals all over the world to participate in mining profitably.”

In OpticaOptica Publishing Group’s journal for high-impact research, the researchers detail their new scheme called LightHash, which uses a photonic integrated circuit to create a photonic blockchain. With further development, the researchers predict that this approach, if implemented on a large scale, could produce a roughly ten-fold improvement in energy use compared to the best modern digital electronic processors. David A.B. Miller co-led the Stanford University research team with Shanhui Fan and Olav Solgaard.

“Our approach to photonic blockchain could also be used for applications beyond cryptocurrency such as securely transferring data for medical records, smart contracts and voting,” said Pai. “This work paves the way for low-energy optical computing, which, ultimately, can reduce data centers’ energy consumption.”

Greener mining with silicon photonics

Growing concerns about the large amount of energy required to mine cryptocurrencies have caused some popular ones such as Ethereum to shift to unproven and potentially insecure schemes to minimize their carbon footprint.

To find a more eco-friendly approach while maintaining a high level of security, Pai and colleagues use silicon photonics to reduce the energy requirements of cryptocurrency networks. LightHash improves upon a scheme the team previously developed called HeavyHash that is currently used in cryptocurrency networks such as Optical Bitcoin and Kaspa.

“The major motivation for LightHash was HeavyHash’s high sensitivity to hardware error,” said Pai. “Since analog computers, including photonic ones, struggle to achieve low error rates, we designed LightHash to maintain all the security properties of HeavyHash, while improving its robustness to error.”

Securely creating Bitcoin or operating its computing network requires computing a hash function like SHA256 or Heavyhash to transform input data into a single output number in a way that is too complex to be undone, which accounts for the bulk of Bitcoin’s energy use. In the new work, the researchers modified Heavyhash to work with a co-designed silicon photonic chip carrying a 6×6 network of programmable interferometers. This enabled low-energy optical processing of matrix multiplications, which forms the bulk of the computation in Lighthash.

To evaluate the feasibility of using LightHash for matrix multiplication, the researchers built an optical rig to control and track the propagation of light by tuning heating elements and imaging grating spots onto an infrared camera. They also implemented an error mitigation algorithm and established feasibility criteria for scaling the technology.

Precise, lower-power computation

The experimental results achieved with the silicon photonic chip matched those obtained using simulated error predictions. “Our results suggest that LightHash can be feasibly computed at scale using current silicon photonic chip technology,” said Pai. “Essentially, we have devised a way to use analog optical circuits to perform multiplications at near zero power dissipation yet precisely enough for use in a digital encryption scheme.”

For LightHash to demonstrate considerable advantages over digital equivalents, it must be scaled up to 64 inputs and outputs. The researchers are also working to further reduce energy consumption by designing low-power electromechanical tuning elements and energy-efficient converters to turn the optical signals into electrical signals.

They say that because the new chip accelerates matrix multiplication, the most computationally intensive operation for AI applications, it could also help make training and application of photonic neural networks more energy efficient compared to conventional digital implementations.

“It will be interesting to see how cryptocurrency technology evolves and to what extent photonics can contribute to the increasingly mainstream role of decentralized ledgers in society today,” said Pai.

Paper: S. Pai, T. Park, M. Ball, B. Penkovsky, M. Dubrovsky, N. Arebe, M. Milanizadeh, F. Morichetti, A. Melloni, S. Fan, O. Solgaard, D. A. B. Miller, “Experimental evaluation of digitally-verifiable photonic computing for blockchain and cryptocurrency,” 10, 4 (2023).

DOI: 10.1364/OPTICA.476173








Нагорный Карабах - сторона конфликта в переговорном процессе в рамках Минской группы ОБСЕ. ВИДЕО

Один год в двадцатилетней истории Marins Москва Пражская

5 необычных прыжков с парашютом, от которых захватывает дух

Ночные перекусы в отпуске: доктор Садыков о том, как они влияют на микрофлору и вес


Kolo Muani: Juventus prepare new offer but face Man United and Chelsea threat

The Great Indian Kapil Show: Raghav Chadha reveals telling Parineeti Chopra to manifest he will never become the PM; says ‘Yeh jo bolti hai wo ulta hota hai’

Chat log from R20 of 2025: Richmond vs Collingwood

UFC Abu Dhabi live blog: Shara Bullet vs. Marc-Andre Barriault


В Курской области прокурор требует компенсацию для рабочего, придавленного погрузчиком

Анекдоты недели и украденное лето

Дорога любви: Жасмин представляет романтичный клип на песню «Ты и я»

Экс-руководителей Ростовского облсуда обвинили в получении взяток


Quarantine Zone creator reveals 3 reasons the zombie sim went viral on TikTok

Первый трейлер Battlefield 6

«Если бы у Наруто и AC Shadows был ребёнок»: Разбор англоязычной версии Where Winds Meet

Ninja Party можно предзаказать в мобильных маркетах с релизом в конце июля



Питчинг Релиза. Отправить релиз на Питчинг.

Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

Optima Development: Новый сквер и фитнес-клуб

Адвокат Гаврилова раскрыла, чего добивается семья Тиммы после его смерти


Уважили чиновников и военнослужащих: в Госдуме рассказали об осеннем повышении зарплат

Фитнес-эксперт Каневский: нехватка терпения может привести к неудаче в похудении

Елена Игоревна Вселенная — писатель, публицист, автор масштабного многотомного проекта «Наследие России»

Что известно о задержках рейсов в аэропортах РФ 28 июля 2025 года


Книга «365 уличных посланий. Нижний Новгород» выходит в свет

Сбежавший в Дубай блогер Subo обвинён в уходе от налогов и отмывании денег на 50 млн рублей: В России за него отвечают отец и брат

УК просят разрешить продавать долги граждан за ЖКУ

MWM: Германия планирует наносить удары по Москве ракетами Tomahawk США


Россиянка Калинская уступила канадке Фернандес в финале турнира WTA

Калинская повысила свои позиции на 17 мест в рейтинге WTA

Чемпион Универсиады по настольному теннису Сидоренко будет выступать за японский клуб

Кудерметова пробилась во второй раунд турнира в Монреале.


MWM: Германия планирует наносить удары по Москве ракетами Tomahawk США

«Аэрофлот» отменил 42 рейса из-за сбоя в работе информационных систем

День российско-словенской дружбы отметили у Русской часовни на перевале Вршич

Политик опроверг слухи о блокировке WhatsApp в России с 1 августа


Музыкальные новости

Питчинг Релиза. Отправить релиз на Питчинг.

AI Певица. Создание AI Певицы. AI Певец. AI Артист.

Большинство эпизодов с ним Высоцкий снимался спиной к камере и подсказывал текст роли другу.

«Сюда езжу, как на дачу»: Волочкова зарядилась энергией от пальмы на Мальдивах


Адвокат Гаврилова раскрыла, чего добивается семья Тиммы после его смерти

Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

Optima Development: Новый сквер и фитнес-клуб

Питчинг Релиза. Отправить релиз на Питчинг.


Состав тамбовского ФК "Спартак" пополнился двумя новыми игроками

Кабинет Артиста. Яндекс кабинет артиста.

Как начать петь. Как начать петь песни. Как начать петь с нуля

Ротация на Интернет Радио. Ротация песни на Интернет радио.


Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

Курс на мечту: «Национальная Лотерея» и РОЛЬФ вручили новый автомобиль победителю розыгрыша в честь запуска «Автомобильной лотереи «РОЛЬФ»

На МКАД авария затруднила движение авто

В Кот-д'Ивуаре в результате аварии с участием автобуса и самосвала погибли 16 человек.


СМИ: Путин на этой неделе отправил США ominous сигнал.

Путин в День ВМФ прибыл на территорию Главного Адмиралтейства в Санкт-Петербурге

Путин поздравил Жапарова с юбилеем подписания декларации о союзничестве.

«Внезапно»: Запад встревожен новым указом Путина


Приговор экс-руководителю компании по производству вакцин против ковида был смягчен.



Сеть клиник «Будь Здоров» открыла первый травмпункт сети на базе клиники на Сретенке

Optima Development: Новый сквер и фитнес-клуб

Сеть клиник «Будь Здоров» открыла первый травмпункт сети на базе клиники на Сретенке

Вспомнить прошлое. Врач Романов объяснил появление метастазов через годы


Кто заставил Зеленского предложить России новый раунд переговоров: В Британии показали пальцем

Зеленский настаивает: встреча с Путиным до конца августа с участием Европы

Запад ударил Зеленского по самому больному месту – кошельку: Киев показательно лишили 1,5 миллиардов помощи

Киевский режим применил все 18 пакетов санкций ЕС


Чемпионат по военно-спортивному многоборью среди росгвардейцев завершился в Грозном

Росгвардия обеспечила безопасность празднования Дня ВМФ и футбольного матча в Москве

Optima Development: Новый сквер и фитнес-клуб

Команда столичного управления МЧС России готовится к участию во Всероссийских соревнованиях по пожарно-спасательному спорту


Лукашенко дал интервью одному из американских СМИ

«Беларусь-1»: Лукашенко дал интервью одному из американских СМИ

Лукашенко получил приглашения от стран Латинской Америки и Азии для визитов.


Собянин поздравил работников центров госуслуг с профессиональным праздником

Собянин в День работника МФЦ поздравил сотрудников центров госуслуг Москвы

Собянин: На территории промзоны «Кирпичные улицы» будет создана социнфраструктура

Сергей Собянин назвал инновационные разработки, которые внедрили в Москве


Александр Михайлов (GSOC): «Безопасность IT-экосистемы — это зона нулевого доверия к подрядчикам»

В Феодосии ликвидировали пожар на площади

Почему технологии ПВВК безопасны и эффективны, химия и экология воды по мнению Алексея Горшкова

Зачем Минприроды Свердловской области планирует организовать полигон отходов на участке, где идёт поиск питьевой воды?


В пробке на Крымском мосту застряли более 1000 машин

В Екатеринбурге на видео сняли драку 30 мужчин на парковке

В Подмосковье питбайкеру едва не отрезало голову натянутой на дороге проволокой

Книга «365 уличных посланий. Нижний Новгород» выходит в свет


Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

В музее-заповеднике «Архангельское» пройдут «Jazzовые сезоны»

В Архангельске представили киноальманах «Север, я люблю тебя!» по произведениям современных писателей

70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский


В Севастополе пройдет масштабная выставка картин Александра Дейнеки

Прогноз погоды в Крыму на 27 июля

Сколько пассажиров прибывают в Крым летом на поездах ежедневно

К парню с костылем подошли трое с требованием уступить. Он был готов, но заступилась бабушка по соседству


В пробке на Крымском мосту застряли более 1000 машин

Экс-футболист «Зенита» отказался от перехода в «Спартак», пишут СМИ

MWM: Германия планирует наносить удары по Москве ракетами Tomahawk США

Книга «365 уличных посланий. Нижний Новгород» выходит в свет














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *