Квантовите компютри може да вършат полезна работа по-бързо, отколкото всички си мислеха

Новите квантови алгоритми могат значително да повишат ефективността на някои критични финансови операции с хардуер, които могат да бъдат достъпни само след пет години.

Изображение: Teradat Santivivut / Moment / Getty Images

За повечето учени квантовият компютър, който може да решава мащабни бизнес проблеми, все още е перспектива, която принадлежи на далечното бъдеще и която няма да бъде реализирана поне още десетилетие.

Но сега изследователи от американския банков гигант Goldman Sachs и компанията за квантови изчисления QC Ware са разработили нови квантови алгоритми, които според тях могат значително да повишат ефективността на някои критични финансови операции – върху хардуер, който може да бъде достъпен само след пет години.

Вместо да чакат пълноценен квантов компютър, банкерите могат да започнат да използват новите алгоритми на краткосрочен квантов хардуер и да се възползват от предимствата на технологията, дори когато квантовите устройства остават незрели.

В продължение на много години Goldman Sachs проучва потенциала на квантовите технологии да нарушат финансовия сектор.

ВИЖТЕ: Изграждане на бионичен мозък (безплатен PDF) (TechRepublic)

По-специално, изследователите на банката са проучили начини за използване на квантови изчисления за оптимизиране на това, което е известно като симулации на Монте Карло, които се състоят в ценообразуване на финансови активи въз основа на това как цената на други свързани активи се променя с течение на времето и следователно отчитане на риска, който е присъщи на различни опции, акции, валути и стоки.

Поради широкия спектър от възможности, това е една от най-интензивните изчислителни задачи във финансите, която изисква да се правят големи количества прогнози за различни пазарни движения.

Квантовите изчисления отдавна са идентифицирани като потенциален път за ускоряване на тези оценки на риска благодарение на изключителната изчислителна мощ, която технологията се очаква да постигне в сравнение с класическите подходи.

И вече съществуват много квантови алгоритми, за които е доказано, че увеличават скоростта на изчисленията на Монте Карло до 1000 пъти и биха могли да трансформират начина, по който функционират финансовите пазари, но само след като тези алгоритми бъдат внедрени в квантово устройство, което е в състояние да стартиране на програмата и постигане на точни резултати.

Предишна работа, извършена от Goldman Sachs заедно с IBM, например, изчислява, че за постигане на квантово предимство ще изисква устройство, поддържащо 7500 логически кубита. За сравнение, в момента IBM работи по пускането на 127-кубитов процесор тази година.

Не става въпрос само за броене на кубити: за да могат квантовите компютри да разрешават надеждно изчисленията, устройствата също ще трябва да бъдат оптимизирани, за да се избегнат грешки. Настоящите квантови процесори имат много високи нива на грешки и според QC Ware ще изминат от 10 до 20 години преди коригираният с грешки квантов хардуер, който е необходим за ефективното стартиране на симулациите на Монте Карло, да стане наличен.

„Как можем да намалим наполовина текущия график, но все пак да постигнем значително ускорение?“ попитайте изследователите на компанията в публикация в блог, описваща новото изследване.

За да постигне тази цел, екипът изтъргува известна скорост на изчисление в замяна на някои хардуерни печалби.

Учените са разработили два нови квантови алгоритма, които намаляват скоростта от 1000 пъти до 100 пъти, но те също така изискват по-малък размер на веригата, който се очаква да бъде достъпен през следващите пет до 10 години.

„Изследователските екипи на Goldman Sachs и QC Ware възприеха нов подход при проектирането на квантовите алгоритми на Монте Карло, като компрометираха ускоряване на производителността за намалени нива на грешки“, каза Йорданис Керениди, ръководител на алгоритми в QC Ware.

“Чрез стриктен анализ и емпирични симулации, ние демонстрирахме, че нашите плитки алгоритми на Монте Карло могат да доведат до възможността за извършване на симулации на Монте Карло на квантов хардуер, който може да бъде достъпен след 5 до 10 години.”

Ускорението, макар и по-умерено от това на други квантови алгоритми като Монте Карло без QFT, все още е значително; и според учените методът ефективно ще намали наполовина времевата линия до използваемост.

Усилията на Goldman Sachs и QC Ware отразяват индустрия, която все повече се фокусира върху постигането на предимствата на квантовите изчисления в близко бъдеще, въпреки несъвършенствата, които все още задържат квантовите устройства.

Независимо дали става въпрос за промяна на алгоритми, комбиниране на квантови и класически техники, или тестване и сравняване на различни подходи към квантовите изчисления, изследователите и компаниите се надпреварват да пробият методите, които ще направят квантовите компютри полезни за възможно най-малко време.

Следователно двата алгоритма, проектирани от Goldman Sachs и QC Ware, са още един ход към целта за намиране на квантови алгоритми, които са съвместими с шумната междинна скала – NISQ – устройства, характерни за текущите времена.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate

Източник: www.zdnet.com