ธนาคารกำลังเปิดกล่องควอนตัมคอมพิวเตอร์

"คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะทำการคำนวณที่ซับซ้อนได้อย่างรวดเร็ว" ปิแอร์ ดูลอน รองประธานเจ้าหน้าที่บริหารฝ่ายไอทีและฝ่ายปฏิบัติการของ Credit Agricole ในปารีส กล่าวในงาน Singapore Fintech Festival ในสัปดาห์นี้ “ธนาคารพาณิชย์และเพื่อการลงทุนของเราต้องคำนวณอย่างเข้มข้นทุกวัน”

เมื่อผู้คนคิดถึงฟิสิกส์ควอนตัม - ถ้าพวกเขาคิดถึงมันเลย - พวกเขาอาจไม่ได้คิดถึงธนาคาร พวกเขาอาจนึกถึงแมวที่อยู่ในกล่อง

นี่คือการทดลองทางความคิดที่มีชื่อเสียงของเออร์วิน ชโรดิงเงอร์ ผู้ตั้งครรภ์แมวในกล่องที่อาจมีชีวิตอยู่หรือตายไปแล้ว และสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับสถานะของแมวโดยไม่ต้องเปิดฝา แนวคิดคือเพื่อแสดงให้เห็นว่าความเป็นจริงพื้นฐานของธรรมชาติไม่สามารถวัดได้ในรูปแบบเลขฐานสอง แต่เป็นชุดของความน่าจะเป็นตามความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุและผู้สังเกต

กลศาสตร์ควอนตัมเกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ของอะตอมและส่วนประกอบต่างๆ และความแปลกประหลาดของอะตอมทำให้เกิดเรื่องราวต่างๆ เช่น แมวในกล่อง แต่วิทยาศาสตร์อธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติได้เป็นอย่างดี อันที่จริงแล้ว นักวิทยาศาสตร์บางคนในตอนนี้อธิบายจักรวาลในแง่ของการเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดยักษ์

"ถ้าธรรมชาติเป็นคอมพิวเตอร์สากลขนาดใหญ่เครื่องหนึ่ง" Bob Sutor หัวหน้าเลขชี้กำลังควอนตัมของ IBM ในสหรัฐอเมริกากล่าว "อิเล็กตรอนก็คือข้อมูล และแอพพลิเคชันก็คือเรา ซึ่งเป็นเคมีของเรา ทุกปฏิกิริยาทางกายภาพที่เรามี ธรรมชาติเป็นคอมพิวเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถแก้ปัญหาเหล่านี้ได้ เราสามารถเลียนแบบวิธีการทำงานของธรรมชาติในการคำนวณได้หรือไม่”

นักคณิตศาสตร์และวิศวกรได้ทำงานอย่างหนักมาหลายปีเพื่อทำสิ่งนั้น: พัฒนาฮาร์ดแวร์สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมและอัลกอริทึมที่พวกเขาสามารถทำได้

วันนี้เรามีคอมพิวเตอร์ควอนตัมต้นแบบที่ทำงานอยู่ แม้ว่าจะไม่สามารถทำอะไรที่เป็นประโยชน์ได้ ยัง. แต่ยูทิลิตี้นั้นอยู่ใกล้แค่เอื้อมซึ่งเป็นสาเหตุที่ธนาคารอย่าง Credit Agricole กระตือรือร้นที่จะใช้พวกเขา

“ขนาดของการเปลี่ยนแปลงจะสูง” วาเลอรี โซวาจ กรรมการผู้จัดการและหัวหน้าฝ่ายไอทีประจำภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกในสิงคโปร์กล่าว เธอดูแลทีมใหม่ที่พัฒนากรณีการใช้งานสำหรับการคำนวณควอนตัมในการบริหารความเสี่ยงและตลาดทุน

นักคณิตศาสตร์มากขึ้น!

ธนาคารกำลังมองหาเทคโนโลยีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพอร์ตโฟลิโอ กำหนดราคาผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อน จำลองสภาวะตลาด และอัปเกรดความปลอดภัยทางไซเบอร์

---

---

นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมยังคงเป็นตัวอ่อน ปัญหาอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดที่เผชิญคือการขาดแคลนความสามารถ

“คอมพิวเตอร์ควอนตัมต้องการทักษะที่แตกต่างจากการเขียนโปรแกรมแบบดั้งเดิม” Dulon กล่าว “มันต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับฟิสิกส์ควอนตัมและภูมิหลังทางคณิตศาสตร์ที่มั่นคง” Credit Agricole กำลังมองหาพันธมิตรกับ fintechs และมหาวิทยาลัยกับคนเหล่านี้

คอมพิวเตอร์ au naturale

อิลยาส ข่าน ซีอีโอของเคมบริดจ์ควอนตัมในสหราชอาณาจักรกล่าวว่า (ค่อนข้างมองโลกในแง่ดี) "ไม่มีเหตุผลที่จะต้องประหลาดใจด้วยการคำนวณควอนตัม"

คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้อนุภาคย่อยของอะตอมเพื่อส่งข้อมูล เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์คลาสสิกที่ใช้ทรานซิสเตอร์เพื่อควบคุมสัญญาณไฟฟ้าเพื่อทำเช่นเดียวกัน แต่ทรานซิสเตอร์และไมโครโปรเซสเซอร์ที่เป็นทายาทนั้นเป็น "สิ่งประดิษฐ์" ตามที่ข่านกล่าวไว้ สิ่งเหล่านี้เป็นอุปกรณ์ของมนุษย์ที่มีไว้เพื่อจัดการกับธรรมชาติ ดังนั้นจึงมีข้อจำกัด การคำนวณควอนตัมขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ มันคือ "ของแท้" ดังนั้นจึงไม่มีข้อจำกัดในสิ่งที่สามารถคำนวณได้ อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี

เคล็ดลับคือการทำให้เครื่องจักรใช้งานได้จริง

ฮาร์ดแวร์ที่เรามีในปัจจุบันนั้นอ่อนไหวและยุ่งยาก ข้อผิดพลาดเกิดขึ้นที่ระดับพื้นฐานที่สุดของฮาร์ดแวร์: qubit ซึ่งก็คือควอนตัมบิต

ในการคำนวณแบบคลาสสิก บิตเป็นหน่วยพื้นฐานของข้อมูล ไม่ว่าจะเป็นศูนย์หรือหนึ่ง และไบต์คือพันบิต ดิกฟิน กำลังเขียนสิ่งนี้บนแล็ปท็อป Mac ที่มีพื้นที่เก็บข้อมูล 500 กิกะไบต์ นั่นเป็นตัวเลขและศูนย์จำนวนมากที่บีบอัดรอบไมโครโปรเซสเซอร์ของแล็ปท็อป Mac นั้นน่าทึ่งมาก แต่ก็ยังสามารถเรียกใช้โปรแกรมที่ค่อนข้างง่ายเท่านั้น นั่นเป็นเพราะว่าไมโครชิปของมันคือ “สิ่งประดิษฐ์” และดังนั้นจึงมีจำกัด

โลกของคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้เปลี่ยนบิตเป็น qubits หรือควอนตัมบิต กระบวนการเหล่านี้มีข้อมูลมากกว่าบิต: แทนที่จะเป็นศูนย์และหนึ่ง qubit วัดศักยภาพของบิตที่เป็นอย่างใดอย่างหนึ่ง - กล่าวอีกนัยหนึ่งคือแมวที่อยู่ในกล่องตายหรือมีชีวิตอยู่? ความไม่แน่นอนคำนวณจากความน่าจะเป็นมากกว่าความสัมพันธ์แบบไบนารี ทำให้เกิดความเป็นไปได้มากมายสำหรับคอมพิวเตอร์ที่จะมีปัญหา

qubit ปฏิวัติ

เคล็ดลับก็คือ ตามกลศาสตร์ควอนตัม คุณไม่สามารถสังเกตตำแหน่งของอนุภาคย่อยของอะตอมโดยไม่ให้ผลลัพธ์ที่ไร้สาระ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การพยายามตรวจสอบเอาต์พุตจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมมีแนวโน้มที่จะทำให้ระบบขัดข้อง แต่เมื่อวิศวกรสร้างอาร์เรย์ qubits ที่ใหญ่กว่าเดิม พวกเขากำลังเรียนรู้วิธีควบคุมพลังของพวกเขา

John Martinis ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่ซานตาบาร์บารากล่าวว่าการปรับขนาดการใช้ qubits เป็นวิธีหนึ่งที่จะเปรียบเทียบความก้าวหน้า ตัวอย่างเช่น Google และบริษัทอื่นๆ กล่าวว่าจะใช้เวลาประมาณ 1 ล้าน qubits เพื่อรักษาการทำงานไว้ แม้ว่าจะมีข้อผิดพลาด หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือ ในการรันโปรแกรมซอฟต์แวร์

ตอนนี้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใหญ่ที่สุดมีเพียง 64 คิวบิต นั่นทำให้ดูเหมือนว่าอุตสาหกรรมอยู่ไกลจากการเข้าถึง 1 ล้าน qubits แต่ความคืบหน้าอาจเป็นแบบทวีคูณ

ด้วยเหตุนี้ ผู้เชี่ยวชาญจึงเชื่อว่าจะต้องใช้คอมพิวเตอร์ขนาด 50 ล้านคิวบิตเพื่อถอดรหัสโปรโตคอลการเข้ารหัสส่วนใหญ่ ฟังดูอาจยิ่งห่างไกลออกไป แต่ความจริงก็คือรัฐบาลและบริษัทต่างๆ จะต้องพัฒนาการป้องกันทางไซเบอร์ควอนตัมทันที หรือไม่ก็ถือว่าความลับทั้งหมดของพวกเขาจะถูกไขภายในเวลาเพียงสิบปี

“สิ่งนี้แสดงถึงการปฏิวัติอุตสาหกรรมที่เราทุกคนต้องเผชิญ” คาห์นกล่าว “การปฏิวัติครั้งนี้เป็นพื้นฐานมากกว่าที่เกิดขึ้นในประวัติศาสตร์”

ใหญ่กว่าอินเทอร์เน็ต?

Sauvage จาก Credit Agricole กล่าวว่า "สิ่งนี้ยิ่งใหญ่พอๆ กับการนำคอมพิวเตอร์คลาสสิกมาใช้ในช่วงทศวรรษ 1980"

“นี่มันใหญ่กว่า” ข่านกล่าว

เร็วกว่าที่คุณคิด

คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่ได้รับความสนใจจากปัญญาประดิษฐ์ แต่รัฐบาลต่างๆ เช่น สหรัฐอเมริกา จีน สหราชอาณาจักร สิงคโปร์ เยอรมนี และอื่นๆ ต่างกำลังติดตามควอนตัมคอมพิวติ้งเป็นลำดับความสำคัญระดับชาติ

บริษัทเทคโนโลยีที่ใหญ่ที่สุดในโลกก็อยู่ในการแข่งขันเช่นกัน ตัวอย่างเช่น Google ได้ประกาศว่าจะมีคอมพิวเตอร์ที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดในการทำงานภายในปี 2029 Fintechs และมหาวิทยาลัยต่างๆ กำลังทดลองใช้ฮาร์ดแวร์และระบบทางกายภาพที่หลากหลาย เพิ่มขึ้นและขณะนี้มีระบบนิเวศที่เติบโตและหลากหลาย

ซึ่งหมายความว่าจะรู้สึกถึงผลกระทบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมก่อนปี 2029 คาห์นเปรียบสถานการณ์ในปัจจุบันกับการเปิดตัวโทรศัพท์มือถือเครื่องแรกซึ่งมีขนาดใหญ่และเทอะทะ และใช้โดยคนรวยเพียงไม่กี่คนเท่านั้น แต่กลุ่มแรกๆ เหล่านั้นขับเคลื่อนนวัตกรรม ในทำนองเดียวกัน อินเทอร์เน็ตมีอยู่เป็นโดเมนที่คลุมเครือระหว่างห้องปฏิบัติการวิจัยด้านวิทยาศาสตร์และการป้องกันประเทศ ก่อนที่เวิลด์ไวด์เว็บจะรวมอินเทอร์เน็ตเข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้

เวิลด์ไวด์เว็บเป็นตัวอย่างแรกของการพัฒนาโอเพ่นซอร์ส ซึ่งทำให้ทุกคนที่มีคอมพิวเตอร์และโมเด็มสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้ สิ่งเดียวกันนี้กำลังเกิดขึ้นกับคอมพิวเตอร์ควอนตัม: IBM ใช้งานคอมพิวเตอร์ควอนตัม 25 บิตในคลาวด์ เพื่อให้ทุกคนสามารถใช้ฮาร์ดแวร์ออนไลน์ได้

จากไซเบอร์สู่ AI

ผู้เชี่ยวชาญยอมรับว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมกำลังจะเริ่มส่งผลต่อความปลอดภัยในโลกไซเบอร์ ภายในห้าปี จะใช้เพื่อตอบคำถามใหญ่ในวิชาเคมี ความสามารถในการคำนวณสถานการณ์สมมติและการเพิ่มประสิทธิภาพจะเริ่มปรับปรุงการจัดการความเสี่ยงในด้านการเงินและด้านอื่นๆ

ผลกระทบที่ใหญ่ที่สุดคือการนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมมาใช้ในปัญญาประดิษฐ์

"คุณไม่สามารถข้ามผ่าน AI และการเรียนรู้ของเครื่องได้หากต้องการควอนตัม" Sutor ของ IBM กล่าว “ลึกๆ แล้ว AI ทั้งหมดเป็นคณิตศาสตร์ เป็นการคำนวณที่หนักหน่วง ควอนตัมจะช่วยให้เราทำสิ่งนี้ได้เร็วขึ้นสำหรับ AI เพื่อให้เราสามารถค้นหารูปแบบที่ดีขึ้นและข้อมูลเชิงลึกที่ดีขึ้น”

ตัวอย่างเช่น ในโลกของบริการทางการเงิน ความกังวลอย่างมากเกี่ยวกับ AI คือ "การอธิบายได้" โครงข่ายประสาทเทียมให้ผลลัพธ์ที่มนุษย์ไม่สามารถเข้าใจได้ แม้ว่าผลลัพธ์จะทำงานได้ก็ตาม

นี่เป็นปัญหาสำหรับอุตสาหกรรมอย่างไรก็ตาม โต๊ะซื้อขายสินค้าจำเป็นต้องอธิบายกลยุทธ์ของตน นักลงทุนจำเป็นต้องอธิบายพอร์ตการลงทุนของตน และเจ้าหน้าที่สินเชื่อจำเป็นต้องอธิบายว่าทำไมพวกเขาจึงอนุมัติหรือปฏิเสธการขอสินเชื่อ (รวมถึงเหตุผลของอคติของมนุษย์ที่ปรุงเป็นการเข้ารหัส) คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีพลังในการไขความลึกลับของการเรียนรู้ของเครื่อง

ครั้งนี้เราจะทำได้ดีกว่านี้ไหม?

ตั้งแต่การเข้ารหัสไปจนถึงความสามารถในการอธิบาย การคำนวณควอนตัมจะก่อให้เกิดคำถามที่คล้ายกันเกี่ยวกับจริยธรรมและธรรมาภิบาล - คำถามที่มองข้ามไปในการเพิ่มขึ้นของการประมวลผลแบบคลาสสิกและอินเทอร์เน็ต นั่นคือเหตุผลที่เราถูกน้ำท่วมด้วยการปลอมแปลงอย่างลึกล้ำ เครือข่ายที่เป็นปฏิปักษ์ การละเมิดข้อมูล และ การรวบรวมข้อมูลโดยแพลตฟอร์มเทคโนโลยีขนาดใหญ่

“เราหลับอยู่ที่พวงมาลัยในปี 1990” Khan จาก Cambridge Quantum กล่าว “เรากำลังจ่ายราคาวันนี้ เราต้องเริ่มพูดถึงเรื่องนี้ตอนนี้”

สถานะของคอมพิวเตอร์ควอนตัมจึงเหมือนกับแมวของชโรดิงเงอร์ที่อยู่ในกล่อง มันจะเป็นพลังแห่งความดี – หรือภัยคุกคาม? เรายกฝาขึ้นเพื่อดูไม่ได้ ดังนั้นคำตอบก็คือช่องความน่าจะเป็น จำเป็นอย่างยิ่งที่ธนาคารและองค์กรอื่นๆ จะต้องเตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนแปลงใดๆ ก็ตามที่อาจเกิดขึ้น โดยควรร่วมมือกับหน่วยงานกำกับดูแลและสาธารณชนทั่วไป

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