這家金融機(jī)構(gòu)正在研究量子計(jì)算的可行性，并籌備即將到來(lái)的顛覆性量子驗(yàn)證用例。銀行CIO Chintan Mehta表示，“面對(duì)這樣一場(chǎng)變革，我們不可能置身事外。”

富國(guó)銀行對(duì)量子計(jì)算潛力的了解始于2019年。當(dāng)時(shí)，這家金融服務(wù)公司正在探索后量子時(shí)代下一密碼學(xué)新范式，并已經(jīng)與多家AI研究學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)建立起合作關(guān)系。而隨著IBM決定探索量子計(jì)算研究網(wǎng)絡(luò)，富國(guó)銀行也決定親自出手一試。

負(fù)責(zé)富國(guó)銀行數(shù)字技術(shù)與創(chuàng)新的CIO Chintan Mehta表示，“當(dāng)我們逐步揭開(kāi)后量子時(shí)代密碼學(xué)的神秘面紗、理解量子計(jì)算的特性之后，也就看到了相應(yīng)的潛在用例，比如應(yīng)用量子技術(shù)將某些交易的執(zhí)行效率提升好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。”該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)中一部分經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法在合理時(shí)間內(nèi)處理的問(wèn)題，也完全有望在量子技術(shù)面前迎刃而解。“我們看到了解決這些數(shù)學(xué)難題的可能性，這將大大提高生產(chǎn)力水平。”

量子的承諾

傳統(tǒng)計(jì)算基于二進(jìn)制算術(shù)，這是為了匹配晶體管的天然屬性。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)一直在努力將更多晶體管塞進(jìn)更小的集成電路之內(nèi)，由此持續(xù)提升算力水平。

但量子計(jì)算的出現(xiàn)顛覆了游戲規(guī)則，由此催生出的基本運(yùn)算單元為量子比特。不同于只能表示0或1的傳統(tǒng)晶體管，量子比特可以同時(shí)處于多種狀態(tài)，因此計(jì)算能力也將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。在理論上，200量子比特系統(tǒng)的算力將是100量子比特系統(tǒng)的2200倍。

因此，量子計(jì)算機(jī)有望解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)根本啃不下來(lái)的“硬骨頭”，特別是那些基于概率和假設(shè)情景建模的復(fù)雜多元變量。以此為基礎(chǔ)，未來(lái)的導(dǎo)航系統(tǒng)也許能提供更科學(xué)的先進(jìn)路線，將交通擁堵的可能性降至最低。是的，基于量子計(jì)算的交通優(yōu)化算法能夠一次性計(jì)算所有可能的先進(jìn)路線，借此避免擁塞。

以往，支持跨行業(yè)高級(jí)計(jì)算的各類大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，只能依靠線性代數(shù)計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)十億個(gè)節(jié)點(diǎn)的訓(xùn)練。Mehta表示，“但量子計(jì)算能夠以指數(shù)方式加速整個(gè)過(guò)程，把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建時(shí)間從幾天縮短到幾分鐘?！?/p>

未知中的已知

但Mehta也承認(rèn)，雖然量子計(jì)算技術(shù)前景廣闊，但具體實(shí)現(xiàn)的道路仍然充滿種種未知。他解釋道，“我們構(gòu)想中的量子計(jì)算能力，與當(dāng)前實(shí)際達(dá)成的量子計(jì)算能力間仍然存在巨大差距。這一點(diǎn)在高階數(shù)學(xué)運(yùn)算中體現(xiàn)得尤為明顯。人類對(duì)于運(yùn)算穩(wěn)定性、也就是結(jié)果可重復(fù)性的預(yù)期，在目前的量子計(jì)算架構(gòu)上根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。如果多次運(yùn)行計(jì)算，那么每次得出的答案都可能有所不同。坦白講，目前的實(shí)際量子計(jì)算機(jī)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到理論設(shè)計(jì)的水平?！?/p>

另一大未知，就是量子計(jì)算到底能不能取得如預(yù)期般的成功。Mehta比較了量子計(jì)算與人工智能，表示“我們已經(jīng)確認(rèn)，AI技術(shù)是真實(shí)有效的，不確定的是這些模型在具體的企業(yè)環(huán)境中還是否有效。量子計(jì)算的失敗幾率則更高，因?yàn)榈浆F(xiàn)在我們還沒(méi)有做出堅(jiān)實(shí)的證明，也缺乏衡量成功的通行基準(zhǔn)?！?/p>

那么富國(guó)銀行要如何定義成功？Mehta表示，“這應(yīng)該是個(gè)里程碑事件，而非具體的結(jié)果。比如我們能不能成功完成多次模擬、能不能計(jì)算傅里葉變換或者微積分等。這樣的里程碑，將標(biāo)志著我們能夠從基礎(chǔ)的離散數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向更復(fù)雜的計(jì)算新高度?！?/p>

Mehta還強(qiáng)調(diào)，富國(guó)銀行的終極目標(biāo)是建立“一套強(qiáng)大的數(shù)學(xué)能力庫(kù)，可用于構(gòu)建起相應(yīng)的用例?！?/p>

奠定基礎(chǔ)

所以說(shuō)，量子計(jì)算的成功類似于給一份成績(jī)單慢慢打勾。Mehta的建議是必須參與，但要保持在低強(qiáng)度、高持續(xù)性的狀態(tài)上。他建議道，“絕對(duì)不能把所有可支配資金都放在這上面，最重要的其實(shí)只是堅(jiān)持不懈地研究?！绷孔佑?jì)算就是這樣，一旦做成回報(bào)巨大，但可能需要很長(zhǎng)時(shí)間。

451 Research分析師James Sanders也認(rèn)可這種保持耐心、長(zhǎng)期參與的態(tài)度。作為451標(biāo)準(zhǔn)普爾全球市場(chǎng)情報(bào)部門的成員，Sanders表示企業(yè)最好從現(xiàn)在開(kāi)始就嘗試構(gòu)建量子計(jì)算軟件。

Sanders認(rèn)為，“應(yīng)該從現(xiàn)在開(kāi)始審視自己，看看企業(yè)有哪些無(wú)法解決的潛在業(yè)務(wù)問(wèn)題源自計(jì)算能力不足。接下來(lái)，拋開(kāi)傳統(tǒng)思維慣性，探索一下這些問(wèn)題能不能用量子計(jì)算來(lái)解決。”

技術(shù)咨詢公司凱捷為組織機(jī)構(gòu)整理出了一份量子計(jì)算籌備指南，而前面介紹的這項(xiàng)評(píng)估正是其中的五大階段之一。凱捷公司洞察與數(shù)據(jù)副總裁Satya Sachdeva表示，“評(píng)估是其中的關(guān)鍵一環(huán)。大家需要聘請(qǐng)數(shù)據(jù)科學(xué)家和專業(yè)專家來(lái)確定目前所面對(duì)的行業(yè)及組織問(wèn)題，特別是那些無(wú)法用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)解決、但有可能被量子計(jì)算攻克的問(wèn)題?！?/p>

凱捷公司的其他建議還包括：建立小型專家團(tuán)隊(duì)；將最有效的用例轉(zhuǎn)化為小型量子實(shí)驗(yàn)；與技術(shù)供應(yīng)商建立長(zhǎng)期合作伙伴關(guān)系，準(zhǔn)備克服技術(shù)障礙；制定培養(yǎng)人才、擴(kuò)大技能儲(chǔ)備的長(zhǎng)期戰(zhàn)略。

全球技術(shù)情報(bào)公司ABI Research首席分析師Lian Jye Su也提到，目前很多技術(shù)大廠都能為剛剛起步的公司提供支持。“阿里巴巴、亞馬遜、谷歌和IBM等公有云廠商都已經(jīng)在為研究人員提供遠(yuǎn)程運(yùn)行量子程序和實(shí)驗(yàn)的服務(wù)?！贝蠹椰F(xiàn)在可以使用IBM的Qiskit、谷歌的Cirq、亞馬遜的Amazon Braket等“針對(duì)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)量子或純量子類應(yīng)用（包括機(jī)器學(xué)習(xí)）進(jìn)行優(yōu)化的量子電路所設(shè)計(jì)的開(kāi)源庫(kù)”構(gòu)建量子應(yīng)用程序?！八羞@些服務(wù)均可在線獲取?！?/p>

先發(fā)優(yōu)勢(shì)

Sachdeva認(rèn)為，雖然專家們預(yù)計(jì)量子計(jì)算與經(jīng)典計(jì)算在未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍將繼續(xù)共存，只是其中會(huì)有部分流程會(huì)在兩種計(jì)算架構(gòu)之間往來(lái)轉(zhuǎn)移，但企業(yè)最好從現(xiàn)在起就做好準(zhǔn)備?！斑@代表的是一種重要的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。如果遲遲不行動(dòng)，優(yōu)勢(shì)就會(huì)喪失殆盡?！?/p>

至于富國(guó)銀行，他們的量子計(jì)劃正在緩慢推進(jìn)。Mehta表示，CIO們必須要引導(dǎo)各個(gè)高級(jí)研究項(xiàng)目同步進(jìn)行。“其他非量子能力也仍有重要意義，例如云專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施等技術(shù)。而一旦那個(gè)歷史性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)到來(lái)，當(dāng)量子計(jì)算取得突破并實(shí)現(xiàn)算力大融合時(shí)，我們也要為屆時(shí)那一波巨大的顛覆浪潮做好準(zhǔn)備?！?/p>

而富國(guó)銀行顯然正在踐行這項(xiàng)轉(zhuǎn)型籌備計(jì)劃。

Mehta總結(jié)道，“我們堅(jiān)信，量子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了30到40年前經(jīng)典計(jì)算的水平。換句話說(shuō)，其發(fā)展速度比我們以往見(jiàn)過(guò)的任何事物都要快得多。面對(duì)這樣一場(chǎng)影響未來(lái)的決定性技術(shù)變革，我們絕不可能置身事外?！?/p>