Квантовые компьютеры ~ и перспективы их использования на финансовых рынках

Квантовый компьютер – это что?

Слово «компьютер» уже давно не вызывает благоговейного ужаса в глазах простых смертных, далеких от мира микросхем, плат, вентилей и прочего непонятного железа. Но как только мы научились общаться с электронным другом, появилась эта футуристичная приставка «квантовый». На задворках сознания всплывают ассоциации со школой, физикой и настойчивыми увещеваниями преподаватели о целесообразности не выходить из дома без знаний закона Ома. И ассоциативный ряд верный. Речь пойдёт о квантовой физике.

Квантовая физика занимается изучением устройства и законов движения элементарных частиц, меньше атома. Результаты исследований поставили под вопрос многие представления о Вселенной. Помните мысленный эксперимент Эрвина Шрёдингера? Пока исследователь не откроет ящик, нельзя достоверно определить, жив кот, или уже отправился к праотцам. Таким образом, пока закрыт ящик, кот одновременно и жив, и мертв. А если провести аналогию между затруднительным положением кота и квантовой частицей, можно подойти к примерному определению принципа суперпозиции, то есть ситуации, когда квантовая частица находится одновременно в двух состояниях.

Квантовый компьютер – устройство, которое использует принцип суперпозиции для обеспечения процесса вычислений.

Говоря о принципе работы обычного компьютера, подразумевается работа с информацией, зашифрованной посредством нулей и единиц, где каждый из символов представляет собой 1 бит информации. В квантовом компьютере в качестве единицы измерения объема информации используется кубит (от слова quantum - квантовый), который, соответственно, может находиться в состоянии 0 и 1 одновременно.

Такой подход к вычислениям в миллионы раз увеличивает производительность по сравнению с традиционными компьютерами. Кроме того, предоставляет возможность решения задач, непосильных для решения средствами обычного компьютера.

Перспективы использования квантовых компьютеров на финансовых рынках

Зачем финансовым рынкам компьютеры?

Прежде чем говорить о перспективах использования квантовых компьютеров на финансовых рынках, необходимо определить перечень функций, выполняемых в данной сфере вообще и компьютерами в частности (косынка и солитёр не в счёт).

Итак, условно можно выделить следующие аспекты работы финансовых рынков:

1. Финансовые вычисления

2. Принятие решений и финансовый анализ

3. Прогнозирование

Финансовые вычисления

Учёт инфляции, учет налогообложения процентных доходов, расчет ставки рефинансирования, финансово-кредитные вычисления, а также многие другие операции, предоставляемые финансовой сферой, базируются на строгом выполнении заранее определённых алгоритмов расчета. К великому облегчению работников ножа и топора финансовых рынков пору расчетов на листике сменил век высоких технологий и внедрил в повседневность не только калькуляторы, но и программы учёта вроде 1С. Тем не менее, давайте остановимся на тех моментах, которые могут стать камнем преткновения на пути к оперативным вычислениям.

Для простоты рассуждений возможные затруднения рассмотрим на примере банка. При работе с клиентами любая информация, имеющая отношение к заключаемой сделке или отношениям вообще между банком и клиентом в разрезе предоставляемых услуг, заносится в базу данных. Соответственно, в какой-то момент времени потребуется получить ранее записанную информацию. Сам собой напрашивается вывод о том, что чем больше подобных записей хранится в базе данных, тем дольше будет обрабатываться запрос. А теперь вспомним, что в отделении банка не 1, не 2, и даже не 3 окна, которые могут в это же время отправлять аналогичные запросы в базу данных.

Закупка дополнительного или более современного оборудования позволит временно решить возникшие трудности, но не искоренит проблему.

Квантовые компьютеры, работа которых основана на принципе суперпозиции, обладают мощностью, в миллионы раз превышающей мощности стандартных компьютеров, что делает возникшую проблему просто несуществующей.

Принятие решений и финансовый анализ

Всем нам ежедневно приходится принимать решения. Помимо извечных вопросов «Что одеть?» и «Как жить дальше?», перед нами стоят дилеммы и в профессиональной сфере. Так, работнику финансового рынка необходимо принимать решения в таких областях, как регулирование денежного оборота, учет затрат и результатов производственной, инвестиционной и финансовой деятельности, анализ и оценка эффективности использования и вложения капитала, контроль за расходованием и поступлением денежных средств на всех этапах производственно-сбытового цикла, регулирование денежного оборота, а также в множестве других процессов.

Ограниченные человеческие возможности не оставляют шансов сложить все эти высокие обязанности на одни плечи. Положа руку на сердце, можно признаться и в том, что даже какую-то одну из вышеперечисленных сфер человек далеко не всегда может вести качественно и с должной оперативностью. В данном случае компьютеры менее мнительны. Их не волнуют современные веяния моды, они не знают хронической усталости и осенней депрессии. Разработанные модули по выполнению заранее заданного набора операций исправно вычисляют необходимые параметры, на основании которых принимаются решения о заключении тех или иных финансовых отношений.

Как и в случае с финансовыми вычислениями, при принятии решений и финансовом анализе стандартным компьютерам может не хватать мощности на выполнение всего спектра задач. Более того, говоря о принятии решений, следует помнить о необходимости консолидации полученных сведений, а также их централизованном управлении. За счёт особого устройства квантового компьютера, а именно способности фотонов вращаться не только в вертикальной, горизонтальной и диагональной плоскостях, а также во всех них одновременно, квантовые компьютеры предоставляют возможность одновременного выполнения не одной, а сотен и тысяч операций. Благодаря данной специфике работы квантовых компьютеров оперативно предоставляются исключительно валидные данные о состоянии финансового рынка.

Прогнозирование

Прогнозирование финансовых состояний является определяющей планирования финансовой деятельности. Как и следовало предположить, для определения ожидаемой в перспективе картины состояния финансовых ресурсов разрабатываются возможные варианты развития объекта исследования. В дальнейшем проводится оценка возможной степени достижения поставленных целей, что осуществляется следующими способами:

1. Установка причинно-следственных связей и построение линии развития от настоящего к будущему;

2. Определение целевого состояния объекта исследования, а также ориентиров движения, на основании которых происходит построение ретроспективы (от будущего к настоящему) с выявлением необходимых к принятию мер и решений, ведущих к целевому состоянию.

Для обеспечения финансового прогнозирования задействуются такие методы, как математическое моделирование, составление сценариев, использование стохастических методов и экспертных оценок и ряд других методов, позволяющих составить прогноз финансового состояния объекта исследования.

К сожалению, даже при задействовании таких сложных алгоритмов и принципов, достоверность и временной спектр финансового прогнозирования оставляет желать лучшего.

В таком случае возникает ряд вопросов:

1. Тот ли набор методов используется при финансовом прогнозировании?

2. Верно ли были произведены расчеты?

3. Учтены ли все составляющие финансового состояния объекта исследования?

4. Кто сказал, что тот парень в свитере с оленями – эксперт?

Ответы на эти вопросы позволят только незначительно улучшить качество полученного прогноза. Радикально изменить ситуацию позволит система, учитывающая не только аспекты деятельности самого объекта исследования, но и показатели состояния внешней среды. Такие, как политическая обстановка и современные тенденции. Система, способная выявлять и устанавливать причинно-следственные связи между происходящими и произошедшими событиями. И здесь уже становится мало необыкновенной вычислительной мощности даже квантовых компьютеров. Необходимы свойства, позволяющие решать задачи, непосильные стандартным компьютерам. Такие, как создание базы знаний и искусственного интеллекта, которые в совокупности смогут предоставлять достоверные финансовые прогнозы.

Резюме

Подводя итоги, можно прийти к выводу, что даже один квантовый компьютер с легкостью может заменить миллионы стандартных, выполняющий различные операции, специфичные не только для финансовой сферы, но и для любой другой. Важной особенностью квантовых компьютеров, которой не обладает, и никогда не сможет обладать стандартный компьютер, является возможность одновременной обработки

огромного количества информации за считанные секунды, которые на финансовом рынке могу стоить не одну тысячу долларов.

Более того, у квантовых компьютеров весьма многообещающие перспективы. Благодаря использованию в своей работе принципов суперпозиции и запутанности, квантовые компьютеры смогут решать, казалось бы, нерешаемые задачи. Вплоть до вычисления грядущего состояния финансового рынка.