银行正在打开量子计算箱

“量子计算机将能够快速执行复杂的计算，”法国农业信贷银行 (Credit Agricole) 负责 IT 和运营的副首席执行官 Pierre Dulon 本周在新加坡金融科技节上发表演讲时说。 “我们的商业和投资银行每天都需要进行密集的计算。”

当人们想到量子物理学时——如果他们真的想过的话——他们可能不会想到银行。 他们可能会想到盒子里的猫。

这是著名的埃尔温·薛定谔的思想实验，他设想了一只猫在一个盒子里，这个盒子可能是活的，也可能是死的，以及我们在不打开盖子的情况下所知道的猫的状态。 这个想法是为了说明自然界的基本现实不能以二元方式来衡量，而是基于物体和观察者之间关系的一系列概率。

量子力学关注的是原子及其成分的相互作用，它的怪异性使得像盒子里的猫这样的故事成为必要。 但是科学很好地解释了自然现象。 如此之好，事实上，一些科学家现在将宇宙描述为一台巨型计算机。

“如果大自然是一台大型通用计算机，”美国 IBM 首席量子指数专家 Bob Sutor 说，“那么电子就是数据，应用就是我们——我们的化学反应，我们的每一个物理反应。 大自然本身就是可以解决这些问题的最大计算机。 我们可以模仿自然如何作为一种计算方式吗？”

数学家和工程师多年来一直致力于做到这一点：开发量子计算机的硬件和它们可以执行的算法。

今天我们有原型量子计算机在运行，尽管它们不能做任何有用的事情。 还没有。 但这种效用指日可待，这就是为什么像法国农业信贷银行这样的银行如此热衷于使用它们。

“变化的幅度将会很大，”驻新加坡的亚太区董事总经理兼 IT 负责人 Valerie Sauvage 说。 她负责监督一个新团队开发量子计算在风险管理和资本市场中的用例。

更多数学家！

银行正在研究优化投资组合、为复杂产品定价、模拟市场条件和升级网络安全的技术。

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除了量子计算机仍处于萌芽状态之外，银行面临的最大障碍是人才匮乏。

“量子计算需要不同于传统编程的技能，”杜伦说。 “这需要一些量子物理学知识和扎实的数学背景。” 法国农业信贷银行正在寻求与金融科技公司和大学合作，与这些人合作。

自然计算

英国 Cambridge Quantum 的 CEO Ilyas Khan（相当乐观）说：“没有理由被量子计算迷惑。”

量子计算机使用亚原子粒子来携带信息，就像经典计算机操作晶体管来操纵电信号一样。 但晶体管及其继承者微处理器是“人为设计的物品”，正如 Khan 所说。 它们是旨在操纵自然的人类装置，因此它们是有限制的。 量子计算基于自然现象。 这是“真正的麦考伊”。 因此，它的计算能力不受限制，至少在理论上是这样。

诀窍是让机器真正工作。

我们今天拥有的硬件非常敏感且刺耳。 错误发生在硬件的最基本层面：量子比特，也就是量子比特。

在经典计算中，比特是最基本的信息单位，不是零就是一，字节就是千比特。 地精 正在具有 500 GB 存储空间的 Mac 笔记本电脑上写这篇文章。 笔记本电脑的微处理器周围有很多 XNUMX 和 XNUMX。 尽管 Mac 很神奇，但它仍然只能运行相对简单的程序。 那是因为它的微芯片是“人造物品”，因此受到限制。

量子计算世界已经把比特变成了量子比特，或者称量子比特。 这些处理的信息远远多于比特：量子比特测量的不是零和一，而是比特成为一的可能性——换句话说，盒子里的猫是死的还是活的？ 不确定性是以概率而不是二元关系计算的，为计算机处理创造了一个巨大的可能性领域。

革命性的量子比特

诀窍在于，根据量子力学，你无法在不产生无意义结果的情况下实际观察到亚原子粒子的位置。 换句话说，试图监控量子计算机的输出有可能导致系统崩溃。 但随着工程师构建越来越大的量子比特阵列，他们正在学习如何利用它们的力量。

加州大学圣塔芭芭拉分校物理学教授约翰·马蒂尼斯 (John Martinis) 表示，扩大量子比特的使用是衡量进展的一种方式。 例如，谷歌和其他公司表示，尽管出现错误，仍需要大约 1 万个量子比特来维持运行——换句话说，就是运行软件程序。

目前最大的量子计算机只有 64 个量子比特。 这听起来好像这个行业距离达到 1 万个量子比特还很遥远，但进展可能是指数级的。

考虑到这一点，专家认为需要一台 50 万量子位的计算机才能破解大多数加密协议。 这听起来更遥远，但现实是政府和公司要么需要立即开发量子网络防御，要么假设他们的所有秘密将在短短十年内被揭开。

“这代表了一场我们都在经历的工业革命，”卡恩说。 “这场革命比历史上发生的任何一场革命都更为根本。”

比互联网还大？

“这与 1980 年代经典计算机的采用一样大，”法国农业信贷银行的 Sauvage 说。

“这个更大，”汗说。

比你想象的更快

量子计算并没有引起人工智能的炒作。 但美国、中国、英国、新加坡、德国和其他国家的政府正在将量子计算作为国家优先事项。

世界上最大的科技公司也参与了竞争：例如，谷歌宣布将在 2029 年之前运行容错计算机。金融科技公司和大学正在尝试各种硬件和物理系统。 加起来，现在有一个不断发展和多样化的生态系统。

这意味着量子计算的影响将在 2029 年之前感受到。卡恩将今天的情况比作第一批手机的推出，这些手机又大又笨重，只有少数富人使用。 但那些早期采用者推动了创新。 同样，在万维网将其编织在一起以便将其商业化之前，互联网在科学和国防研究实验室中作为模糊领域存在。

万维网是开源开发的早期示例，它使任何拥有计算机和调制解调器的人都可以访问互联网。 同样的事情已经发生在量子计算上：IBM 在云端运行着一台 25 量子比特的量子计算机，这样任何人都可以在线使用硬件。

从网络到人工智能

专家们一致认为，量子计算即将开始影响网络安全。 五年内，它将用于解决化学中的重大问题。 其计算场景和优化的能力将开始改善金融和其他领域的风险管理。

不过，最大的影响将是在人工智能中采用量子计算。

“如果你想要量子，你不能跳过人工智能和机器学习，”IBM 的 Sutor 说。 “在内心深处，所有的人工智能都是数学； 这是繁重的计算。 量子将使我们能够更快地为人工智能做到这一点，这样我们就可以找到更好的模式和更好的见解。”

例如，在金融服务领域，人工智能的一大担忧是“可解释性”。 神经网络提供人类无法理解的结果，即使输出有效。

然而，这对行业来说是一个问题。 交易柜台需要解释他们的策略，投资者需要解释他们的投资组合，而信贷人员需要解释他们批准或拒绝贷款申请的原因（包括在编码中融入人为偏见的原因）。 量子计算有能力解开机器学习的奥秘。

这次我们能做得更好吗？

然而，从加密到可解释性，量子计算将提出关于伦理和良好治理的类似问题——这些问题在经典计算和互联网的兴起中被忽视了，这就是为什么我们被深度造假、对抗网络、数据泄露和大型科技平台收集的数据。

“在 1990 年代，我们在方向盘上睡着了，”剑桥量子的汗说。 “我们今天付出了代价。 我们现在需要开始讨论这个问题。”

因此，量子计算的状态很像薛定谔的盒子里的猫。 它会是一股好的力量——还是一种威胁？ 我们不能揭开盖子看，所以答案是一个概率场。 银行和其他组织必须为即将发生的任何变化做好准备，最好是与监管机构和公众合作。

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