百業(yè)競逐量子科技賽道，建信金科助力“量子+金融”應(yīng)用場景落地

近年來，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界及產(chǎn)業(yè)界對于量子科技的研究投入不斷加碼，這一前沿科技發(fā)展勢頭迅猛，在當(dāng)下的數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代里正逐漸成為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的又一重要引擎。我國“十四五”規(guī)劃中提出，要瞄準(zhǔn)量子信息等前沿領(lǐng)域?qū)嵤┮慌哂星罢靶浴?zhàn)略性的國家重大科技項(xiàng)目，并且“加快布局量子計(jì)算、量子通信等前沿技術(shù)”。北京、上海、廣東、安徽等多個省市的“新基建”政策及“十四五”規(guī)劃中也不乏對量子科技的細(xì)化部署。

可以預(yù)見的是，量子科技將在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。憑借在計(jì)算、解密、模擬等方面的獨(dú)特優(yōu)勢，量子科技在醫(yī)療、通訊、化工、金融等諸多行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)都有著廣闊的應(yīng)用前景。以金融行業(yè)為例，量子計(jì)算超強(qiáng)的計(jì)算能力能夠大幅提升金融機(jī)構(gòu)對海量數(shù)據(jù)的并行處理能力，為金融建模、風(fēng)險管理以及投資組合優(yōu)化帶來更加精準(zhǔn)高效的應(yīng)用效果。

目前，國內(nèi)多家機(jī)構(gòu)積極搶抓量子科技發(fā)展機(jī)遇，加速推動“量子+金融”應(yīng)用場景落地。以專注于金融科技業(yè)務(wù)的建信金科為例，其重點(diǎn)聚焦金融市場與風(fēng)險管理，攜手戰(zhàn)略合作伙伴本源量子共同發(fā)布了國內(nèi)首批量子金融算法——“量子期權(quán)定價算法”與“量子VAR值估計(jì)算法”。

投入加碼，量子計(jì)算市場空間巨大

隨著量子計(jì)算、量子通信、量子測量等技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用不斷實(shí)現(xiàn)突破，量子科技愈發(fā)受到各國政府的重視，并通過出臺政策文件、成立研究機(jī)構(gòu)、投入巨額資金等方式支持量子科技研發(fā)及產(chǎn)業(yè)布局。

面對這一激烈角逐的賽道，近年來國內(nèi)科技企業(yè)如華為、阿里巴巴、騰訊、百度等也相繼成立了量子實(shí)驗(yàn)室或研究所，開展量子計(jì)算等應(yīng)用研究，積極把握量子科技創(chuàng)新與發(fā)展的主動權(quán)。

從細(xì)分的技術(shù)體系來看，量子計(jì)算是量子科技的最主要應(yīng)用之一。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算單位比特只能存儲0或1一個值。而在量子計(jì)算機(jī)里，由于量子疊加態(tài)的存在，1個量子比特可同時記錄0和1兩個狀態(tài)，如果計(jì)算機(jī)操縱的量子數(shù)目增多，就會以指數(shù)級增長提升計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，計(jì)算能力潛力巨大，可以節(jié)省大量的運(yùn)算資源。

在此背景下，量子計(jì)算的應(yīng)用場景得以不斷拓展，在不同行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用價值漸顯。例如，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，量子計(jì)算可以幫助人們極大地拓展對分子結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行模擬的能力，對探索療效更好的藥物研發(fā)具有重要意義；在化學(xué)材料領(lǐng)域，量子計(jì)算可以完成一些重要材料的仿真任務(wù)，以此對數(shù)以百萬計(jì)的候選方案進(jìn)行研究，開發(fā)出新材料并確定其性能。

此外，在一些服務(wù)行業(yè)中，借助量子計(jì)算提升產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)效率的應(yīng)用也值得期待。例如，利用優(yōu)化算法實(shí)施廣告在線推薦和報價策略，高效貼合消費(fèi)者需求及市場變化；量子算法用以提升病人醫(yī)療診斷的速度和準(zhǔn)確性，在數(shù)秒內(nèi)完成腫瘤診斷、放射療法優(yōu)化等任務(wù)。

盡管短期內(nèi)量子計(jì)算尚無法達(dá)到成熟的商業(yè)化，但業(yè)界諸多預(yù)測量子計(jì)算的市場空間不容小覷。根據(jù)國際數(shù)據(jù)公司（IDC）預(yù)測，到2027年全球量子計(jì)算規(guī)模將達(dá)到107億美元，與2017年相比，10年內(nèi)增長超過40倍。波士頓咨詢（BCG）預(yù)測，在樂觀情景下，2030年制藥行業(yè)量子計(jì)算市場規(guī)模將達(dá)到200億美元，化學(xué)、材料科學(xué)等科技密集型產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到70億美元。

算力提升，“量子優(yōu)勢”賦能金融應(yīng)用場景

值得一提的是，金融行業(yè)亦是國際主流的量子計(jì)算應(yīng)用探索領(lǐng)域。隨著數(shù)據(jù)體量急劇增長，量子計(jì)算突破了傳統(tǒng)計(jì)算的能力瓶頸，憑借算力優(yōu)勢加深對金融場景的開發(fā)探索，在交易策略、資產(chǎn)定價、風(fēng)險分析、投資組合優(yōu)化等方面都有著巨大的應(yīng)用價值。

據(jù)了解，目前國際金融巨頭競相布局量子計(jì)算研究領(lǐng)域，并且取得了初步成效。例如，摩根大通、巴克萊銀行、高盛集團(tuán)等金融機(jī)構(gòu)聯(lián)合IBM、亞馬遜等量子計(jì)算公司，共同探索如何在金融領(lǐng)域發(fā)揮量子計(jì)算優(yōu)勢。西班牙CaixaBank銀行也聯(lián)合IBM共同開發(fā)金融資產(chǎn)風(fēng)險分析模擬項(xiàng)目，以評估抵押貸款投資組合與國庫券投資組合風(fēng)險。加拿大BMO金融集團(tuán)&豐業(yè)銀行與量子計(jì)算初創(chuàng)公司Xanadu合作，開發(fā)量子蒙特卡羅算法，以提高金融交易效率、優(yōu)化實(shí)時定價。

金融領(lǐng)域內(nèi)，越來越多擁有量子計(jì)算技術(shù)加持的機(jī)構(gòu)希望通過量子計(jì)算分析和建模海量的當(dāng)前事件和市場場景，來確定最優(yōu)投資組合?；诹孔佑?jì)算開發(fā)的金融服務(wù)算法和風(fēng)險控制模型，也能更有效地識別風(fēng)控指標(biāo)及市場變化。

從國內(nèi)機(jī)構(gòu)的實(shí)踐來看，2020年6月，建信金科率先在金融行業(yè)成立量子金融應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，以抓住量子發(fā)展機(jī)遇。今年2月，建信金科與建行安徽省分行又聯(lián)合打造“一實(shí)兩地”新模式，成立量子金融應(yīng)用基地。

不僅如此，建信金科還攜手本源量子，以建信基金應(yīng)用場景為依托，聯(lián)合發(fā)布了共同研發(fā)的業(yè)內(nèi)首批量子金融應(yīng)用算法，包括“量子期權(quán)定價算法”與“量子風(fēng)險價值計(jì)量算法”，重點(diǎn)聚焦金融市場與風(fēng)險管理，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)金融領(lǐng)域?qū)α孔佑?jì)算指數(shù)級加速能力的首次嘗試，也實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)量子金融算法零的突破。

實(shí)際上，衍生品定價是金融市場上計(jì)算強(qiáng)度最大的任務(wù)之一，高盛研發(fā)部研究主管Paul Burchard曾坦言，為了給衍生品定價，該行每年要支付非常龐大的計(jì)算費(fèi)用。

據(jù)了解，蒙特卡羅模擬算法是金融部門計(jì)算衍生品價格的常用方法之一。建信金科發(fā)布的“量子期權(quán)定價算法”使用了量子振幅估計(jì)相關(guān)的算法來實(shí)現(xiàn)雙對數(shù)級別的量子加速，從而可以加速使用蒙特卡羅算法，獲得一個高置信度的價格估計(jì)。通過實(shí)際市場數(shù)據(jù)進(jìn)行回測發(fā)現(xiàn)，“量子期權(quán)定價算法”在準(zhǔn)確性上的表現(xiàn)要優(yōu)于國外同類算法。

風(fēng)控同樣是金融市場至關(guān)重要的一環(huán)。面對金融機(jī)構(gòu)龐大復(fù)雜的資產(chǎn)組合，量子計(jì)算強(qiáng)大的并行計(jì)算能力大大縮短了風(fēng)險價值VaR值的計(jì)算速度，從而幫助金融機(jī)構(gòu)提前防范市場風(fēng)險。“量子VaR值計(jì)算應(yīng)用”可以通過VaR值計(jì)算，并結(jié)合自身風(fēng)險承受能力來探索解決金融風(fēng)控難題。

當(dāng)前，量子科技在科技發(fā)展中具有重要的地位，政策護(hù)航之下，量子科技具有巨大的應(yīng)用價值和前景。隨著技術(shù)發(fā)展日益成熟，量子計(jì)算將進(jìn)一步與人工智能算法等相結(jié)合，為金融領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來更大價值。