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量子計算可能改變金融服務嗎?

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2021年1月1日

圖、量子計算可能改變金融服務嗎?
 
自1950年代以來,計算機在現代社會中扮演著越來越重要的角色,因此當今世界幾乎完全依賴於它們。儘管這些經典計算機的處理能力已經走了很長一段路,但自1980年代初以來,涉及量子力學的計算技術卻大為不同。與傳統計算相比,這種技術被稱為量子計算,由於其優越的性能現在正引起越來越多的興趣,這意味著它將為許多不同行業的應用帶來巨大的影響。最近,隨著一些世界上最著名的金融機構與量子計算公司建立聯繫,從而獲得了先發優勢。
 
在未來十年裡,預計量子計算機將開始超越經典計算機的功能。確實,去年10月Google研究人員宣布他們的量子處理器Sycamore已實現“量子霸權”,這意味著它是第一個執行經典計算機無法實際解決的計算的公司。Google聲稱它能夠在200秒內解決該問題,而當前的經典超級計算機要花10,000年的時間才能解決這個問題。儘管有人質疑Google宣稱的真實性,但它的確說明了當前運營的能力與在不久的將來可能實現的能力之間的鴻溝。
 
實際上,常規運算有其局限性。在金融界,即使使用超級計算機和雲計算,這些限制也會使運算的執行成本很高。它們代表了業內越來越多的從業者尋求量子計算的主要原因之一,量子計算是一種備受期待的技術,旨在降低成本並大大減少處理時間,以改變跨多種應用程序使用數據的方式。
 
古典計算機以標準二進制位(0或1)保存數據,而量子計算則可以用量子位元(Qubits)表示數據。這些量子位可以通過同時保持兩個狀態(0和1)而不是在任何給定時間僅保留一個狀態來存儲更多數據。反過來,這意味著與傳統計算機相比,量子計算機可以通過qubit容納更多的數據。因此,例如,儘管四個傳統計算機位在任何給定時間只能保存十六種可能的組合之一,但是四個qubit可以同時保存所有十六種組合。一台具有50量子位元的量子計算機可以容納一個以上的萬億態。
 
因此,量子計算機能夠同時處理大量組合,而傳統計算機必須順序處理它們,這既慢又耗能。經典的計算就像是獨奏聲音,而量子計算就像交響樂一樣,許多音調相互干擾。而且由於量子位元是相互依賴的,因此可以在它們之間利用計算機操作,從而實現比傳統計算機更快的處理系統。這樣,量子計算機可以比現在更快速,更可靠地解決問題,分析數據和建立模式。
 
因此,鑑於這些明顯的優勢,量子計算對於解決在金融界已經存在多年甚至數十年的問題具有強大的啟示。量子世界協會(QWA)的RománOrús,Samuel Mugel和Enrique Lizaso在2019年11月發表的論文“金融的量子計算:概述和前景”中描述如何將量子計算應用於金融領域的各個領域,並提供了概述當前方法和潛在的未來前景。這項研究指出,通過使用量子計算機來改善投資組合的優化過程特別成熟。
 
例如,目前想要重新平衡投資組合的投資經理必須為此付出相當大的成本。但是,量子計算機可以確定在更長的時間範圍內仍保持最佳狀態的投資組合,這意味著可以大大減少重新平衡的頻率。古典計算機根本無法識別這種情況下的最優性,因此金融機構最終可以通過轉向量子計算來節省大量資金。
 
在過去的十年中,風險管理在金融機構中已變得越來越重要,該領域也可能通過使用量子計算而經歷重大升級。憑藉閃電般的處理速度,量子計算機將能夠比當前算法更快地運行仿真並執行複雜的計算。例如,蒙特卡羅模擬方法是一種計算交易員風險頭寸的流行方法,預計將大大加快速度,而量子機器將大大縮短分析複雜風險頭寸的時間。IBM已經發表了一篇論文,展示了蒙特卡洛模擬的二次加速版本。
 
隨著各領域之間的交易和風險管理經歷了巨大的改善,不足為奇的是,越來越多的華爾街銀行對這項技術的潛力表現出了濃厚的興趣,他們的大部分工作都集中在探索可能的算法類型上,在量子計算機上運行。自2017年以來,摩根大通(JPMorgan Chase)和巴克萊銀行(Barclays)一直在使用IBM的量子計算軟件來測試蒙特卡洛模擬,以進行投資組合優化。據報導,摩根大通還從創建“量子文化”開始,而富國銀行(Wells Fargo)與IBM聯手提高其量子效率。
 
最近,高盛(Goldman)高級研究員Paul Burchard指出,隨著量子電路規模的最新發展,量子計算有可能成為“關鍵技術”,他認為這與半導體早期階段的快速增長相似。研究證實,當前用於蒙特卡洛採樣和近似計數的最新量子算法最終將導致更有效的仿真,但是這些算法對當前量子硬體中的噪聲敏感。因此,在短期量子硬件上實施這些算法將取決於類似於重要性採樣的技術,這些技術可減少這些算法的電路深度。
 
然而,計算能力的負面影響是金融系統被駭客入侵的可能性更高。有了足夠的量子位元,量子計算機將有足夠的能力克服周圍許多最強大的加密銀行安全系統。若沒有量子安全的密碼學和安全性,現在或將來在公共管道上傳輸的所有信息都容易被竊聽。也就是說,量子計算安全性是可用的最安全的加密形式,這意味著可以開發安全防禦措施,以應對這些複雜的威脅。
 
根據各方面對QFS(量子金融系統)之描述:
  • QFS將資金來源從中央銀行轉移到目標帳戶,提供了原始乾淨的完整性。
  • QFS將成為新的全球資產支持資金轉移網絡,並可能取代美國中央控制的SWIFT系統。
  • QFS有一個主要好處是可以保護所有各方免受銀行系統內的高利貸和不當操縱,並確保根據轉移資金流程的約定合同對銀行進行監控和保護。
  • 適用於跨境銀行同業支付系統(CIPS)
  • 量子金融系統(QFS)
  • CIPS跨境銀行支付系統
  • 人工智慧(AI)
  • 虛擬專用網(VPN)
  • QFS 3D智慧手機
  • 資產支持的數位貨幣
  • QFS完全獨立於現有的集中式系統,並且由於其先進的功能而使得所有其他傳輸系統都已過時。
  • QFS不是加密貨幣,而是資產支持的數位貨幣。
  • QFS以每秒3.5萬億幀的速度在光子技術領域佔據統治地位。它用發送方和接收方路由之間的真實物理GPS身份驗證代替了過時的IP動態路由,同時保持了所有貨幣持有者100%的財務安全性和透明度。
  • 將使用QFS制定協議,以便人工智慧將控制轉移,並允許其獨立控制全球金融網絡,除非獲得最高層級批准。AI程序將實時處理即時結算,而不會延遲!(2125字;圖1)


參考資料:
量子技術是金融科技的終極形態嗎?多維新聞,2020/10/23。 
CAN QUANTUM COMPUTING TRANSFORM FINANCIAL SERVICES? International Banker, 2020/10/28. 
台積電3倍薪資挖角人才 台灣即將進入量子時代。DIGITIMES,2020/12/14。 
鴻海量子計算研究所張慶瑞:十年後將出現「量子優勢」。MoneyDJ理財網,2020/10/19。 


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