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光子盒研究院出品本报告由波士顿咨询公司（BCG）在年10月发布。在量子计算具有变革潜力的商业领域中，金融服务之所以脱颖而出，有几个原因。首先，收益可观——随着技术在未来几十年的成熟，银行和其他金融服务公司的营业收入将增加近亿美元。其次，金融机构是采用先进技术并开发实际应用的最积极的公司。作为金融行业中的一个分支，金融服务在BCG的数字加速指数中名列前茅（该指数评估数字能力并将公司的数字绩效与同行进行比较）。第三，越来越多的金融机构开始通过招募、投资以及与技术公司建立合作伙伴关系来为未来量子领域发展做好准备。量子计算仍处于起步阶段，但是随着它进入发展期，实际的金融服务应用的快速增长是合理的。从战略角度来看，任何规模的金融机构都应认识到，这种复杂的新兴技术既是一个改变游戏规则的机会，也是一种生存威胁。本文将介绍量子计算在金融服务中如今的地位，领先企业在做什么，这项技术可能在近期和更长远的时间内如何发展，以及金融服务公司如何发挥作用。 从量子计算中受益 让我们从量子计算的潜力开始进行介绍。量子计算可以大大提升金融机构解决以下三种类型问题的能力。（参见图1）图1最优化。金融机构在优化计算中有多种用途，包括投资组合分配和再平衡、资本分配、ATM网络中的现金管理、金融套利和收益率曲线拟合。问题是，对于经典计算机而言，某些类型的优化问题很难甚至不可能解决。在投资模型中添加不连续的非凸函数（例如利率收益率曲线，交易手数，买入门槛和交易成本）会使优化任务变得异常复杂。结果，经典优化器经常由于计算时间太长而崩溃，甚至更糟糕的是，经典计算机的计算会将局部最优误认为是全局最优。为了确保将在可接受的时间范围内执行计算，必须采用无数的近似方法。成熟的量子计算机可以在短时间内完成更精确的优化。例如，年推出的量子近似优化算法可以解决多项式或在实际时间内发现较好的解决方案（取决于问题的大小），而同一问题在传统计算机上则需要用指数时间进行计算。此外，还有一种称为退火器的量子计算机被设计用于快速优化。年6月，芝加哥量子公司使用D-Wave量子退火算法对40只股票的投资组合进行了优化。一家大型美国银行的投资组合风险负责人表示：“投资组合优化在计算上是昂贵的……但是人们对量子模拟的兴趣很大，这种模拟可以带来一些改善，因为交易成本可能占管理资产的2%至3%。”机器学习。金融机构已广泛采用机器学习（ML）来改善众多业务流程，并试图找到更好地将他们的数据货币化的方法。但现有的机器学习技术仍存在许多问题，随着维数的增加，在经典计算机上训练ML算法所需的时间呈指数增长。量子计算可以使行业更有效地处理复杂的数据分析并加速现有的机器学习技术。例如，用来预测信用度的客户聚类可以包含更多的输入并识别以前未知的相关性，从而提高准确性。此类功能可用于信用评分、预测分析、损益归因以及检测洗钱和欺诈行为。当然，实际速度的提高最终取决于要解决的问题复杂程度，并且还取决于几个悬而未决的问题，比如人们普遍希望实现二次加速，并且许多人希望这种加速是呈指数增长。模拟和定价。这里的主要示例是蒙特卡洛方法，该方法计算量大，尤其是对于长期和复杂的模拟而言。在这一领域中，准确性和效率之间的争论是不可避免且普遍的，但这会导致不必要且程度不明的冒险。蒙特卡洛方法能够几乎实时地进行深入的定价和风险管理计算，而无需简化模型，这将改变行业格局。美国一所著名大学的金融数学系主任说：“实时检测银行风险可以使人们更好地分配资金。这一过程将价值数十亿美元。”摩根大通一直在研究量子计算在期权定价中的潜在用途，它设计了模拟欧洲期权定价所需的量子电路，并证明了量子计算的精度将以平方的形式超过经典蒙特卡洛计算的精度。金融机构何时能够受益量子计算？ 将量子计算方法应用于上述用例将为金融服务公司带来三大价值：·更好的企业风险管理。公司可以针对市场、信贷和运营风险制定更好的计划，并有更多的时间应对可能发生的极端事件。他们还可以充分利用稀缺资源，例如资本和流动性。·改善客户满意度。公司可以定制产品，使其更具吸引力，并缩短对客户报价请求的响应时间。·卓越运营和可持续发展。更好的预测性维护、用更低的交易成本获得更高的最佳投资组合回报率、降低成本以及改善能源消耗都为企业带来了收益。我们估计，量子计算可以为金融机构释放亿至亿美元的长期价值。此外，大幅降低量子计算的能耗可以支持可持续发展计划。但是，量子计算的价值多快能实现呢？（参见图2）在短期（即下一个十年）中，我们预计前期中，嘈杂且易于出错的量子计算机（NISQ）将为全球金融机构产生约20亿至50亿美元营业收入。例如，利用量子启发方法进行组合优化将使企业考虑到目前无法考虑的现实的不确定性因素。这可能会在未来十年为银行或投资基金带来2亿至4.5亿美元的增值。（这个数字不包括知识和经验提升带来的价值。）随着量子计算机变得稳定和纠错能力的提高，同一机构在接下来的15年中可以释放高达9亿美元的价值。图2我们认为，考虑到量子计算领域的快速发展，这一时间表可能过于保守。在所谓的NISQ时代，当量子设备受到高错误率困扰，其功能被限制时，量子启发算法（在经典计算机上运行的量子算法）和混合方法（混合量子和经典计算）可以帮助企业创造巨大的价值并为长期的量子飞跃做准备。BBVA全球研究和专利负责人CarlosKuchkovsky在今年7月表示：“尽管这项技术仍处于早期开发阶段，但其影响该领域的潜力已经成为现实。我们的研究正在帮助我们确定量子计算可以代表更大竞争优势的领域，一旦量子计算的工具足够成熟，我们认为，对于某些具体任务的应用，将是接下来的两到五年。”金融机构已经开始行动 一些趋势正在推动量子计算的近期发展。一是行业 |
