Wetenschap
Close-up op het circuit van de Vesuvius-kwantumcomputer, aangekondigd in 2012 door de Canadese firma D-Wave Systems. Krediet:Steve Jurvetson/Flickr
De evolutie van de moderne financiën was nauw verbonden met de evolutie van computers, communicatie, en financiële wiskunde. Twee belangrijke veranderingen vonden plaats in de jaren zeventig met het begin van de handel in derivaten en na de crisis van 2007 met de massale introductie van fintech.
De prijsbepaling van derivaten begon met de beroemde Black and Scholes-vergelijking en formules in 1974, gevolgd door een schat aan wiskundige methoden om de prijzen van derivaten te berekenen. Nog altijd, zelfs de afgeleide prijsstelling van de jaren tachtig vereiste supercomputers, grote bedrijven een groot concurrentievoordeel geven – vóór de crisis van 2007, het handelsvolume bedroeg bijna 1 biljoen dollar per dag. De heersende opvatting was dat derivaten ons in staat hadden gesteld de financiële markten te voltooien, zodat elke stroom van kasstromen kon worden ontwikkeld.
Dit geloof werd verbrijzeld door de financiële crisis van 2007, waaruit bleek dat hedging alleen perfect kan zijn zolang de tegenpartijen solvabel blijven. Met het falen van Lehman Brothers, de financiële wereld werd pijnlijk begrepen dat er risico's zijn in derivaten en dat vrije markten niet zelfregulerend zijn. Om ze te redden, centrale banken injecteerden biljoenen dollars, euro en yen in liquiditeit door kwantitatieve versoepeling (QE). In de Verenigde Staten, de Fed injecteerde zo'n 4,5 biljoen dollar aan liquiditeit, ongeveer een derde van de totale geldmassa.
Klanten begrijpen en problemen verminderen
Na de crisis, de financiële wereld richtte zijn aandacht op het begrijpen van klanten en het verminderen van de problemen die werden veroorzaakt door marktmanipulaties die mogelijk werden gemaakt door geautomatiseerde handel. Fintech gebruikt computergebaseerde technieken om klantgedrag te modelleren, om de omgang met klanten te automatiseren en om transacties te plannen en uit te voeren. Tegelijkertijd, een aantal "flash crashes" - plotselinge maar kortstondige grote dalingen van de marktwaarde - hebben de aandacht van grote spelers vergroot voor het risico van verdringing van algoritmen.
Een grote nieuwe verandering is nu in zicht door de mogelijke implementatie van kwantumcomputers. In plaats van binaire bits - de klassieke elementaire eenheid van informatie - gebruikt quantum computing qubits (quantumbits), verkregen door de superpositie van binaire toestanden. Hierdoor zouden ze een veel grotere hoeveelheid informatie duizenden keren sneller kunnen verwerken dan klassieke computers.
Algemeen werd aangenomen dat kwantumcomputing nog ver in de toekomst lag, maar Google heeft onlangs aangekondigd dit doel daadwerkelijk te hebben bereikt. Eerst, de Financiële tijden meldde dat Google een paper op de NASA-website had geplaatst waarin werd aangekondigd dat zijn kwantumcomputer Sycamore in drie minuten een berekening had kunnen uitvoeren die 10 zou kosten, 000 jaar om te presteren op klassieke supercomputers. Het papier werd later van de website verwijderd, maar Google bevestigde de aankondiging met een paper van 23 oktober in Natuur en nodigde wetenschappers en journalisten uit om de berekening te bekijken.
Kwantumsprongen
Waarom is het zo belangrijk om quantum suprematie te bereiken? Moderne economieën worden gevormd door complexe berekeningen. Supercomputers worden gebruikt om producten zoals auto's en vliegtuigen te ontwerpen, nieuwe medicijnen uitvinden, elektronische schakelingen maken, model economieën, grootschalige logistiek organiseren en het klimaat bestuderen. Helaas, berekeningen stellen ons ook in staat om dodelijke wapens te bouwen en, meer en meer, om het gedrag van populaties te volgen en te proberen te beheersen.
In de afgelopen 70 jaar, rekenkracht is toegenomen met een verbijsterend veelvoud. In de jaren 1960, zelfs krachtige computers waren in staat om slechts een paar MFLOPS (miljoenen drijvende-kommabewerkingen per seconde) uit te voeren, terwijl de krachtigste computer tegenwoordig bijna 100 PetFLOPS kan uitvoeren (10 verhoogd tot 17e macht).
Zelfs met zo'n kracht, er zijn belangrijke rekentaken die tegenwoordig niet of slechts gedeeltelijk oplosbaar zijn. De studie van verbranding en turbulentie, de studie van moleculen vanuit fysische basisprincipes (kwantummechanische simulatie), engineering van kernfusie en zelfs logistieke problemen zijn enkele van de grote uitdagingen van de berekening zoals gedefinieerd door het federale High Performance Computing and Communications (HPCC) -programma. Het oplossen van deze problemen zou een bedrijf of zelfs een land een belangrijk concurrentievoordeel opleveren. Er is, natuurlijk, ook de sinistere mogelijkheid om meer destructieve wapens te maken.
Wat zou het belang zijn van quantum suprematie voor financiën en economie? Eerst, quantum computing zou de huidige cryptografische technieken onveilig maken. Methoden en algoritmen zullen moeten worden aangepast. Post-kwantum cryptografie, of kwantumbestendige cryptografie, is een bloeiende studiesector, zowel in de academische wereld als bij bedrijven die betrokken zijn bij cryptografie. Sommige bedrijven bieden al producten aan voor post-kwantumcryptografie, wat big business zal zijn.
Intuïtie, geen brute kracht
Maar waarschijnlijk zijn de belangrijkste veranderingen in kunstmatige intelligentie (AI) en machine learning. Feit is dat we niet weten hoe de menselijke intuïtie en het oplossen van problemen werkt. uiteindelijk, computers lossen problemen op met een brute-force-aanpak door naar verschillende alternatieven te kijken en de beste te kiezen. De zoekruimte van kwantumcomputers zou duizenden keren groter kunnen zijn dan de zoekruimte die de huidige computers beschouwen. Het zou mogelijk worden om een ontwerp te synthetiseren op basis van specificaties en machines zouden "creatiever" kunnen worden door de mogelijkheid om een enorm scala aan mogelijke ontwerpoplossingen te verkennen. Op het gebied van financiën en economie, kwantumcomputing zou kunnen leiden tot het analyseren van een grote hoeveelheid heterogene gegevens om financiële en voorspellingen te doen en economische verschijnselen te begrijpen.
Te midden van zoveel hoop, voorzichtigheid is geboden:financiële en economische gegevens zijn echt complex, en analyse zal niet noodzakelijkerwijs leiden tot nauwkeurigere voorspellingen gezien de complexiteit van gegevens. De complexiteit en niet-stationariteit van gegevens kunnen analyse tarten. Met andere woorden, het is de vraag of het gebruik van quantum computing de onzekerheid zal verminderen.
Het wereldwijde effect van kwantumcomputing op het economische en sociale leven zal afhangen van het gebruik dat van deze tool zal worden gemaakt - en dat komt voort uit menselijke beslissingen in plaats van gedwongen te worden door kennis zelf.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com