Kako bi kvantna računala mogla istovremeno obraditi sve financijske modele na Wall Streetu

Prvo postavimo pretpostavku. Popodne nesumnjivog 6. svibnja 2010, njujorška je burza bila svjedokom nečega što je bilo analogno natprirodnom fenomenu.

Trilion dolara tržišne vrijednosti nestalo je iz zaliha u samo nekoliko sekundi, baš kao što ih je progutala gargantuanska cyber crna rupa.

Trgovci su stajali na Wall Streetu, znojnih dlanova iznad glave, zureći i zureći u velike monitore koji su prikazivali točke pada kao što smo vidjeli u filmovima. Svjedočili su najbržem padu bilo koje burze u financijskoj povijesti, nazvavši to "Flash pad sustava 2010".

Osnovni uzrok nije bio ništa drugo nego slijed računalnih algoritama koji su otišli u skalu. Objašnjenja za rutinu naširoko su se nagađala od trgovanja u obliku masti do cyber napada.

Objavljivanja su stigla, nebrojeni bljeskovi vijesti i kasnije uhićenje.

Nepoznat za trgovce, negdje, skriven u zalihama transakcijske infrastrukture u iznosu od milijardu dolara, algoritam je aktivirao prodaju plasiranih budućih ugovora posebno nazvanih e-minis u računovodstvenom jeziku, oblika klađenja visoke vrijednosti, što može biti generički nazvane spoofs. Oslobađanje tih blefova rezultiralo je domino efektom koji je polako napredovao kroz trgovačku mrežu, uzrokujući nered među kupcima i prodavačima, koji su odmah pratili svojstven ljudski refluks koji obično prati kodno crvenu situaciju.

Panika.

Čitava stvar pretvorila se u ludnicu u kojoj je počela poplavljavati neviđena prodaja i kupovina, definirani zakonima ljudske psihologije koji su bili čvrsto povezani s osjećajem straha. Nakon odijela, u akciju je započeo još jedan niz algoritama. To su bili visokoprofilni otvoreni algoritmi iznajmljeni visokofrekventnim trgovcima (HFT). Trgovanje visokim frekvencijama bilo je djelovanje pametne misli. Ako su cijene dionica rasle i padale svake minute, zbog milijuna transakcija u sekundi, netko je očito gubio novac, a netko je zarađivao.

Svake njujorške minute milijuni ljudi su prodavali, a milijuni kupuju. Bila je to pohlepna zona borbe. Ako bi se nekako mogao osmisliti neki algoritam za kupnju i prodaju vrijednosnih papira i dionica, kada se njihove cijene razlikuju čak i na neznatni iznos, to bi promijenilo način na koji bi ljudi mogli istisnuti profit iz ovih dionica.

Proces HFT-a kompjuteriziran je kada je došlo do naglog priljeva doktora znanosti iz matematike i fizike u polje financija. Štreberice su izgradile komplicirane trgovačke strategije, a zatim ih konstruirale u algoritme i pustile da softver izgubi srce samog Wall Streeta.

Cijela poanta bila je u brzini. To mora biti stvarno vrlo brzo, a konkurencija je jaka kada tisuće drugih kucaju na ista vrata kao i vi. Ako vaš algoritam štedi čak jednu mikrosekundu u pogledu brzine izvršenja, možete zaraditi više. Zapravo je bez gnjavaže. Ne morate svaki dan prokleto sjediti ispred monitora ili CNBC-a i grozno nagađati što uglavnom dovodi do epizode bacanja na daljinsko upravljanje ispunjenu bijesom. Na burzi je nered. Baš kao što lik Matthewa McConaugheya razgovara s našim nadahnutim Leom u Wolf of Wall Streetu, "nitko ne zna hoće li dionica ići gore, dolje, u stranu ili u jebene krugove".

Mantra je samo iznajmiti HFT-ovog freelancera i krenuti prema Starbucksu i započeti sanjati o životu kao u jadnim 80-ima, a Bob je tvoj ujak.

Dobrodošli u potpuno novi svijet u kojem imate veće izglede da zaradite više novca ako imate više računskih resursa.

Ali ulov je da svaki računalni sustav vani upravlja gornjom granicom utvrđenom zakonima fizike i termodinamike. Možete sanjariti sve što želite, ali u nekom trenutku, alarm će se (figurativno) ugasiti i fizika će vas zaustaviti.

Mi smo ili u neposrednoj blizini, ili smo tu točku već prešli. Piling na sve više i više jezgara jednostavno ih više ne siječe.

U tom je trenutku netko morao razmišljati o dobivanju više resursa. Nešto što bi moglo okrenuti stolove i odvesti igru ​​na sasvim novu razinu. Skupljanje sve više i više jezgara CPU-a i GPU-a i povezivanje svih zajedno zajedno više nije radilo. Pohlepnost sna bila je daleko izvan toga.

Unesite fiziku i kvantno računanje.

Sve je počelo kada je ambiciozni fizičar po imenu Richard Feynman počeo sanjati o svijetu izvan digitalnih računala. Bio je čovjek koji je bio fasciniran stvarima na subatomskim razinama i položio je kobilicu da osmisli stroj koji je sposoban iskoristiti kvantne zakone prirode za obradu.

Do sada bi se podaci iz cijelog svijeta mogli kodificirati u binarne reprezentacije za daljnju obradu i pohranu. Bez obzira koliko smo prošli futuristički tehnološki plan, uvijek smo bili zaglavljeni u tom binarnom zatvoru. Čak i uz naše slabe mogućnosti pri punom gasu, postigli smo toliko toga. Stavili smo čovjeka na Mjesec, naša bespilotna svemirska sonda, Voyager jedna, lansirana 39 godina prije nego što se još uvijek vraća na zemlju. Vidjeli smo posljednjih 13 milijardi svjetlosnih godina i otkrili smo da su gravitacijski valovi izbili prije milijarde godina kad su se sudarale dvije crne rupe. Toliko o računalu koje radi na samo 1 i 0.

I sada smo prošli preko te barijere.

Računalo koje zrcali način na koji priroda djeluje na podatke, daleko iznad brzine binarne logike. To je ono što znači kvantno računalo. Objasnit ću, ali neću ulaziti u specifičnosti razine korijena. To je priča za drugi blog.

U okruženju za binarno procesiranje mogućnosti ovise o broju tranzistora. Uz izvanserijske integracijske tehnologije i ekstremnu ultraljubičastu litografiju, tehnologija sada može stisnuti više od 100 milijuna tranzistora na kvadratni milimetar silikonske rezine.

Ostaje naše pitanje. Po čemu se QC razlikuje od klasičnog binarnog računala?

Suština je jednostavna.

Kvantni strojevi koriste prednost paralelizma. To je ta snaga koja omogućuje kvantnim računalima da paralelno paradiraju milijarde mogućnosti, dok tradicionalna binarna računala mogu raditi samo jedno po jedno.

Za diletante, to nije tako jednostavno. Ali sve što nadilazi to objašnjenje, uništava svrhu ovog bloga dodavanjem slojeva složenosti. Razgovarajmo o tim neurednim stvarima u sljedećem postu.

Pa kako bi kvantna računala trebala procesuirati cijele financijske modele na Wall Streetu odjednom?

Financijski podaci i ulaganja u dionice ovih dana rade na principima moderne teorije portfelja. Daje se uvid u to kako se portfelj imovine može konstruirati za ulaganje, odabran na takav način da se maksimizira očekivani povrat (ili profit) u odnosu na faktor rizika, dan u raznim vremenskim razdobljima. Na osnovnoj razini, to je proces optimizacije, a nažalost, kvantna računala izvrsno se snalaze u takvim problemima optimizacije.

Prema teoriji, moguće je pronaći učinkovitu granicu portfelja koja maksimizira mogući očekivani povrat u odnosu na određenu razinu rizika.

Obična računala mogu zauvijek raditi na problemima s portfeljom, pretražujući skupove podataka koji daju beskonačne ishode, a ne bi mogli pružiti izvediv model. Do sad, ono što su mogla obaviti naša digitalna računala bili su izrezati uglove i ovisiti o aproksimacijama.

Međutim, što ako se odmaknemo od rješenja na aproksimaciji do preciznog rješenja? Trenutno postojeća adijabatna kvantna računala poput Googleovog D-Wavea sposobna su riješiti problem sa portfeljem u ograničenom vremenu.

Iako su u povojima, Quantum računala su na tome počela raditi. To je nadolazeća promjena paradigme.

Ova priča objavljena je u najvećoj poduzetničkoj publikaciji The Startup, koju prati 307.871 i više ljudi.

Pretplatite se za primanje naših najboljih priča ovdje.