Квантовые компьютеры: новые правила игры или угроза безопасности?

Сверхбыстрые квантовые компьютеры могли бы преобразовать мир финансов, говорят сторонники.

В мире, где то, насколько быстро вы можете собирать и анализировать данные, а затем действовать на основе данного анализа, существует огромная разница между прибылью и потерями. При этом скорость вычислений является ключевым фактором.

Поэтому банки, страховые компании и хедж-фонды инвестируют миллионы в технологии, создающие преимущество в торговле и компенсирующие ошибки человека.

Квантовые компьютеры, которые относятся больше к ядерной квантовой механике, чем к электронике, обещают быть гораздо более мощными, чем традиционные компьютеры, создавая заманчивую перспективу совершенных торговых стратегий, а также весьма точной оценки и прогнозирования риска.

"Финансовые услуги - это среда многообразия данных, - говорит Кевин Хэнли, директор в Королевском банке Шотландии (RBS). - Время - деньги. Возможность обрабатывать данные быстро может создать огромное потенциальное преимущество для наших клиентов."

О квантовых компьютерах в двух словах

Классические компьютеры зависят от двоичных цифр или битов - нулей и единиц, представляющих собой состояния истина/ложь.

Квантовые компьютеры, с другой стороны, обладают кубитами, которые могут быть 0 или 1 одновременно - это состояние известно, как суперпозиция. Все это восходит к кошке Шредингера, но это уже совсем другая история ...

Атомные частицы такие, как электроны, фотоны или ионы могут вести себя таинственным образом.

Из-за этой гибкости кубиты могут сделать намного больше - квантовый компьютер теоретически может выполнять триллионы вычислений в секунду.

Но эти компьютеры не просто создать и пользоваться ими. Квантовые процессоры от одного из ведущих производителей в этой области - D-Wave - нужно охладить до чуть выше абсолютного нуля (-273.15C). Они также должны быть ограждены от любых электромагнитных помех.

Это делает их громоздкими и дорогостоящими; компьютеры D-Wave стоят около $10 млн.

Как ни странно, в настоящее время они немного ограничены в разнообразии выполняемых расчетов, и многие наблюдатели по-прежнему скептически относятся к ним.

Так что, по правде сказать, мы находимся еще на самых ранних стадиях развития квантовых вычислений.

Goldman Sachs, RBS, Guggenheim Partners и Commonwealth Bank of Australia инвестировали средства в квантовые компьютеры с целью получения преимущества перед своими конкурентами.

"Это интересно, прежде всего, финансовому миру, где, если вы можете найти алгоритмическое преимущество для решения проблемы, то это может дать вам большое конкурентное преимущество," - говорит Колин Уильямс, директор по развитию бизнеса для D-Wave.

Google, Nasa, Lockheed Martin, Департамент энергетики США и Университет Южной Калифорнии - все используют системы D-Wave до сих пор.

Другие технологические компании, такие как Cambridge Quantum Computing, QxBranch и Righetti, также спешат разрабатывать аппаратное и программное обеспечение, необходимое, чтобы сделать квантовые компьютеры реальностью.

Долгосрочные перспективы

Квантовые компьютеры могли бы в день решать проблемы, которые бы классические компьютеры решали бы тысячи лет.

Таким образом, в мире инвестиций они могли бы рассмотреть миллионы различных глобальных инвестиционных сценариев и рассчитать, какие из них имеют лучшие шансы на успех в долгосрочной перспективе.

"Мы можем построить оптимальный портфель сегодня, но завтра он не будет оптимальным и нужно будет реструктурировать портфель, что само по себе дорогое удовольствие", - говорит Маркос Лопес де Прадо, старший управляющий директор Guggenheim Partners.

Квантовые компьютеры могли бы теоретически давать инвестиционным фирмам более долгосрочные расчеты и уменьшать необходимость возиться с портфелями, экономя затраты.

"Если вы можете предсказать обменный курс доллар США/швейцарский франк на одну десятую процента более реалистично, чем компьютер, то это экономия затрат", - говорит г-н Уильямс.

Лучшее прогнозирование может также снизить распространенность высокочастотной торговли, которая была обвинена в создании волатильности рынка.

Высокочастотных трейдеров обвиняют в повышении торговых издержек для обычных инвесторов, поскольку они осуществляют закупки на наносекунду раньше заинтересованной стороны и затем перепродают акции уже по более высокой цене.

Не так быстро

Так как же скоро квантовые компьютеры будут легко доступны? Г-н Уильямс из D-Wave считает, предприятия будут иметь доступ к квантовым компьютерам до 2018 года, в то время как г-н Хэнли из RBS считает, что пройдет "от пяти до 10 лет, прежде чем наступит время квантовых компьютеров".

Но это не охлаждает энтузиазм финансовых учреждений.

Блю Путнэм, главный экономист CME group - американского игрока на рынке деривативов - говорит, что квантовые вычисления привели к "изменению мышления", в котором финансовые услуги "в настоящее время решают практически нерешаемые проблемы" в процессе управления активами и рисками.

Для этого нужна большая подготовка. Квантовые компьютеры не могут работать так же, как и традиционные компьютеры. Алгоритмы - множества сложных математических правил - используемые для классических вычислений, должны быть переработаны, чтобы вписаться в квантовую систему.

Нужно найти и обучить компьютерных специалистов, которые бы понимали и эффективно использовали эти системы, что является еще одной серьезной проблемой для отрасли финансовых услуг.

Но г-н Хэнли говорит: "Вместо того, чтобы наблюдать эти изменения с расстояния или быть последним в очереди, я предпочел бы быть на фронте и иметь место на борту."

Крекинг код

Квантовые компьютеры могут предложить потенциальные выгоды для отрасли финансовых услуг, но они также создают риски.

Банки полагаются на шифрование, которое сохраняет транзакции и данные о клиентах в безопасности. Это включает в себя скремблирование и расшифровывание данных, используя ключи, изготовленные из очень большого числа - десятков, если не сотен цифр.

Хакер должен найти правильный ключ методом проб и ошибок и протестировать его, чтобы разблокировать данные - процесс, который может занять сотни лет, даже с самым мощным из современных суперкомпьютеров.

Но квантовые компьютеры с их способностью выполнять триллионы операций могут взломать код с относительной легкостью, потенциально подрывая безопасность всей мировой индустрии финансовых услуг.

Аналитики работают над разработкой новой формы шифрования, чтобы блокировать традиционные и квантовые компьютеры, но пока их труды не увенчались успехом.

Г-н Лопес де Прадо опасается того, что такая возможность повлечет запрет правительствами квантовых компьютеров целиком.

"Правительства могут сказать, что они должны быть запрещены, потому что в противном случае не останется никаких секретов, которые не могут быть раскрыты".

"Нам нужен новый математический прорыв, который создаст непрерывное шифрование", - говорит он.

Отрасль нуждается в этом прорыве немедленно. Вычислительная мощность квантовых компьютеров растет с каждым новым поколением.