亞馬遜雲端服務(AWS)與摩根大通(JPM)的研究團隊利用98量子位元的量子電腦,驗證了最多225項資產的投資組合選擇問題。這並非把量子運算直接當作獲利工具的案例,而是一項測試「量子與傳統混合演算法」效能的研究。
AWS於2024年5月1日在官方部落格中表示,亞馬遜量子解決方案實驗室與摩根大通全球科技應用研究團隊耗時一年多,針對源自金融應用情境的最佳化問題展開研究。雙方處理的是「最大獨立集合」問題,也就是在多個選項中找出彼此互不衝突、且規模最大的組合。
最大獨立集合的作法,是先把選項之間的衝突關係畫成圖形,再從中找出可以同時選取、規模最大的組合。這類方法常用於網路設計與車輛路線規劃,在金融領域則可對應到挑選相關性偏低的資產組合,也就是投資組合選擇問題。
7月1日公開的論文摘要顯示,摩根大通與亞馬遜(AMZN)研究團隊等提出了名為「qReduMIS」的量子與傳統混合演算法,並公布了驗證結果。研究團隊採用DAX、富時100指數(FTSE 100)、標普100指數(S&P 100)與日經225指數等4項指數的真實市場數據,並在Quantinuum的98量子位元離子阱系統「Helios」上,測試了最多225項資產的問題。
單獨使用「量子近似最佳化演算法」(QAOA)時,無法找出標普100指數與日經225指數問題的最佳解。相較之下,qReduMIS在這兩項指數上分別取得0.40與0.95的成功機率,並在4項指數整體測試中,達到平均近似比0.96以上的表現。
不過,這項結果並未證明實際投資績效,也不足以證明實用型量子優勢已經成立。其運作方式較接近由量子電腦提供測量數據,藉此縮小傳統演算法需要求解的範圍,而非由量子電腦直接算出最終答案。此外,這篇論文是否已完成同行審查,目前也尚未確認。
就加密貨幣市場而言,真正的關聯不在運算效能,而在密碼安全。美國國家標準暨技術研究院(NIST)已於2024年8月13日確定了首批3項「後量子密碼」標準,設計目的是抵禦量子電腦的攻擊。
以太幣(ETH)官方路線圖則說明,量子電腦長期而言可能對ECDSA與BLS簽章、KZG承諾,以及部分零知識證明機制構成威脅。不過路線圖同時明確指出,目前並不存在能破解以太坊現行密碼系統的量子電腦,用戶也無需現在就轉移資產。
AWS與摩根大通的這次合作,屬於將量子與傳統混合方法應用於複雜金融最佳化問題、藉此累積驗證數據的研究階段。至於實際金融市場或區塊鏈安全體系會受到何種影響,仍有待後續研究驗證。
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