Pankit avaavat kvanttilaskentalaatikon

"Kvanttitietokoneet pystyvät suorittamaan monimutkaisia ​​laskelmia nopeasti", sanoi Pierre Dulon, Credit Agricolen IT- ja toimintojen varatoimitusjohtaja Pariisissa pitäessään tämän viikon Singaporen Fintech Festivalilla. "Liike- ja investointipankkimme on tehtävä intensiivisiä laskelmia joka päivä."

Kun ihmiset ajattelevat kvanttifysiikkaa – jos he ajattelevat sitä ollenkaan – he eivät luultavasti ajattele pankkeja. He saattavat ajatella kissaa laatikon sisällä.

Tämä oli Erwin Schrödingerin kuuluisa ajatuskoe. Hän keksi kissan laatikon sisällä, joka saattaa olla elossa tai kuollut, ja mitä tiedämme kissan tilasta ilman kantta. Ajatuksena oli havainnollistaa, että luonnon perustavaa laatua olevaa todellisuutta ei voida mitata binäärisesti, vaan sarja todennäköisyyksiä, jotka perustuvat esineiden ja tarkkailijoiden välisiin suhteisiin.

Kvanttimekaniikka käsittelee atomien ja niiden komponenttien vuorovaikutusta, ja sen omituisuus on edellyttänyt tarinoita kuin kissat laatikossa. Mutta tiede selittää luonnonilmiöt erittäin hyvin. Itse asiassa niin hyvin, että jotkut tiedemiehet kuvailevat maailmankaikkeutta nyt valtavaksi tietokoneeksi.

"Jos luonto on yksi iso universaali tietokone", sanoi Bob Sutor, IBM:n pääkvanttieksponentti Yhdysvalloissa, "niin elektronit ovat dataa ja sovellukset olemme me – kemiamme, jokainen fyysinen reaktiomme. Luonto itsessään on suurin tietokone, joka voi ratkaista nämä. Voimmeko jäljitellä, miten luonto toimii laskentatapana?

Matemaatikot ja insinöörit ovat työskennelleet vuosia tehdäkseen juuri sen: kehittäneet kvanttitietokoneiden laitteistoa ja niiden suorittamia algoritmeja.

Nykyään meillä on toiminnassa kvanttitietokoneiden prototyyppi, vaikka niillä ei voikaan tehdä mitään hyödyllistä. Ei vielä. Mutta tämä apuohjelma on aivan nurkan takana, minkä vuoksi pankit, kuten Credit Agricole, ovat niin innokkaita käyttämään niitä.

"Muutoksen suuruus tulee olemaan suuri", sanoi Valerie Sauvage, Aasian ja Tyynenmeren IT-johtaja Singaporessa. Hän ohjaa uutta tiimiä, joka kehittää kvanttilaskennan käyttötapauksia riskienhallinnassa ja pääomamarkkinoilla.

Lisää matemaatikoita!

Pankit etsivät teknologiaa portfolioiden optimointiin, monimutkaisten tuotteiden hinnoitteluun, markkinaolosuhteiden simulointiin ja kyberturvallisuuden parantamiseen.

---

---

Sen lisäksi, että kvanttitietokoneet ovat vielä alkuvaiheessa, suurin pankkien kohtaama este on lahjakkuuksien puute.

"Kvanttilaskenta tarvitsee erilaisia ​​taitoja kuin perinteinen ohjelmointi", Dulon sanoi. "Se vaatii kvanttifysiikan tuntemusta ja vankan matematiikan taustan." Credit Agricole etsii yhteistyötä fintech-yritysten ja yliopistojen kanssa tällaisten ihmisten kanssa.

Laskenta au naturale

Ilyas Khan, Cambridge Quantumin toimitusjohtaja Isossa-Britanniassa, sanoi (melko optimistisesti): "Ei ole mitään syytä hämmästellä kvanttilaskentaa."

Kvanttitietokoneet käyttävät subatomisia hiukkasia tiedon kuljettamiseen, aivan kuten klassinen tietokone käyttää transistoria manipuloidakseen sähköisiä signaaleja tehdäkseen samoin. Mutta transistori ja sen perijä, mikroprosessori, ovat "kehitettyjä esineitä", kuten Khan sanoi. Ne ovat ihmiskeinoja, joiden tarkoitus on manipuloida luontoa, ja siksi niillä on rajansa. Kvanttilaskenta perustuu luonnonilmiöihin. Se on "todellinen McCoy". Siksi sillä ei ole rajoituksia sen suhteen, mitä se voi laskea, ainakaan teoriassa.

Temppu on saada koneet todella toimimaan.

Nykyinen laitteistomme on herkkä ja kiihottava. Virheitä esiintyy laitteiston yksinkertaisimmalla tasolla: qubitissä, eli kvanttibitissä.

Klassisessa laskennassa bitti on informaation perusyksikkö, joko nolla tai yksi, ja tavu on tuhat bittiä. DigFin kirjoittaa tätä Mac-tietokoneella, jossa on 500 gigatavua tallennustilaa. Kannettavan tietokoneen mikroprosessorien ympärillä on paljon ykkösiä ja nollia. Vaikka Mac onkin hämmästyttävä, se voi silti ajaa vain suhteellisen yksinkertaisia ​​ohjelmia. Tämä johtuu siitä, että sen mikrosirut ovat "kehitettyjä esineitä" ja siksi rajoitettuja.

Kvanttilaskennan maailma on muuttanut bitit kubiteiksi tai kvanttibitteiksi. Nämä käsittelevät paljon enemmän tietoa kuin vähän: nollan ja yhden sijasta kubitti mittaa potentiaalia, että bitti on joko yksi – toisin sanoen, onko laatikon sisällä oleva kissa kuollut vai elossa? Epävarmuus lasketaan todennäköisyyksinä binäärisuhteen sijaan, mikä luo valtavan kentän mahdollisuuksia tietokoneelle murtua.

Vallankumouksellinen kubitti

Temppu on siinä, että kvanttimekaniikan mukaan et voi itse asiassa tarkkailla subatomien hiukkasten sijaintia ilman järjettömiä tuloksia. Toisin sanoen, yritettäessä valvoa kvanttitietokoneiden lähtöä on taipumus kaataa järjestelmä. Mutta kun insinöörit rakentavat yhä suurempia kubittijoukkoja, he oppivat valjastamaan voimansa.

Kalifornian yliopiston Santa Barbarassa fysiikan professori John Martinis sanoo, että kubittien käytön skaalaaminen on yksi tapa mitata edistystä. Esimerkiksi Google ja muut yritykset sanovat, että toiminnan ylläpitäminen virheistä huolimatta – toisin sanoen ohjelmistojen suorittaminen – vie noin miljoona kubittia.

Tällä hetkellä suurimmassa kvanttitietokoneessa on vain 64 kubittiä. Tämä kuulostaa siltä, ​​​​että teollisuus on kaukana miljoonasta kubitista, mutta edistyminen voi olla eksponentiaalista.

Asiantuntijat uskovat, että useimpien salausprotokollien murtamiseen tarvitaan 50 miljoonan kubitin tietokone. Se kuulostaa vielä kauempaa, mutta todellisuus on, että hallitusten ja yritysten on joko kehitettävä kvanttikyberpuolustuksia välittömästi tai oletettava, että kaikki heidän salaisuutensa selvitetään vain kymmenen vuoden kuluttua.

"Tämä edustaa teollista vallankumousta, jota me kaikki elämme", Kahn sanoi. "Tämä vallankumous on perustavanlaatuisempi kuin mikään historiassa tapahtunut."

Isompi kuin Internet?

"Tämä on yhtä suuri kuin klassisten tietokoneiden käyttöönotto 1980-luvulla", sanoi Sauvage Credit Agricolesta.

"Tämä on isompi", Khan sanoi.

Ennemmin kuin luuletkaan

Kvanttilaskenta ei ole herättänyt tekoälyn hypeä. Mutta hallitukset, kuten Yhdysvallat, Kiina, Iso-Britannia, Singapore, Saksa ja muut, ajavat kvanttilaskentaa kansallisina prioriteettina.

Myös maailman suurimmat teknologiayritykset ovat mukana kilpailussa: esimerkiksi Google on ilmoittanut saavansa vikasietoisen tietokoneen käyttöön vuoteen 2029 mennessä. Fintechit ja yliopistot kokeilevat erilaisia ​​laitteistoja ja fyysisiä järjestelmiä. Kun se lasketaan yhteen, on nyt kasvava ja monimuotoinen ekosysteemi.

Tämä tarkoittaa, että kvanttilaskennan vaikutukset tuntuvat ennen vuotta 2029. Kahn vertaa tämän päivän tilannetta ensimmäisten matkapuhelimien markkinoille tuomiseen, jotka olivat suuria ja kömpelöitä ja joita käytti vain muutama rikas. Mutta nuo varhaiset omaksujat ajoivat innovaatioita. Samoin Internet oli olemassa epäselvinä alueina tieteen ja puolustuksen tutkimuslaboratorioiden keskuudessa ennen kuin World Wide Web muodosti sen yhteen, jotta se voitiin kaupallistaa.

World Wide Web oli varhainen esimerkki avoimen lähdekoodin kehityksestä, joka teki Internetin kaikkien käytettävissä, joilla on tietokone ja modeemi. Sama tapahtuu jo kvanttilaskennan kanssa: IBM käyttää 25 kubitin kvanttitietokonetta pilvessä, jotta kuka tahansa voi käyttää laitteistoa verkossa.

Kyberistä tekoälyyn

Asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että kvanttilaskenta on alkamassa vaikuttaa kyberturvallisuuteen. Viiden vuoden sisällä sitä käytetään ratkaisemaan suuria kemian kysymyksiä. Sen kyky laskea skenaarioita ja optimointeja alkaa parantaa riskienhallintaa rahoituksessa ja muilla aloilla.

Suurin vaikutus on kuitenkin kvanttilaskennan ottaminen käyttöön tekoälyssä.

"Et voi ohittaa tekoälyä ja koneoppimista, jos haluat kvanttia", IBM:n Sutor sanoi. "Syvällä sisimmässään kaikki tekoäly on matematiikkaa; se on raskaita laskelmia. Quantum antaa meille mahdollisuuden tehdä tämä nopeammin tekoälylle, jotta voimme löytää parempia malleja ja parempia oivalluksia."

Esimerkiksi rahoituspalvelumaailmassa tekoälyn suuri huolenaihe on "selittävyys". Neuraaliverkko tuottaa tuloksia, joita ihmiset eivät voi ymmärtää, vaikka tulos toimisi.

Tämä on kuitenkin alan ongelma. Kaupankäyntipisteiden on selitettävä strategiansa, sijoittajien on selitettävä salkkunsa ja luottovastaavien on selitettävä, miksi he hyväksyivät tai hylkäsivät lainahakemuksen (mukaan lukien inhimilliset ennakkoluulot, jotka koodataan). Kvanttilaskenta pystyy avaamaan koneoppimisen mysteerit.

Pystymmekö tällä kertaa paremmin?

Salauksesta selitettävyyteen kvanttilaskenta herättää kuitenkin samanlaisia ​​kysymyksiä etiikasta ja hyvästä hallinnosta – kysymykset, jotka jäivät huomiotta klassisen tietojenkäsittelyn ja Internetin nousussa, minkä vuoksi meidät tulvii syvät väärennökset, vastustavat verkot, tietomurrot ja suurten teknologia-alustojen tiedonkeruu.

"Nukumme ratissa 1990-luvulla", sanoi Khan Cambridge Quantumista. "Maksamme hinnan tänään. Meidän on alettava puhua tästä nyt."

Kvanttilaskennan tila on siksi paljon kuin Schrödingerin kissa laatikossa. Onko se hyvän voima – vai uhka? Emme voi nostaa kantta nähdäksemme, joten vastaus on todennäköisyyskenttä. On elintärkeää, että pankit, muiden organisaatioiden ohella, valmistautuvat mahdollisiin muutoksiin, mieluiten yhteistyössä sääntelyviranomaisten ja yleisön kanssa.

Lähde: https://www.digfingroup.com/banks-quantum-computing/