Quantinuum kündigt Quantum Monte Carlo Integration Engine an – Nachrichtenanalyse für Hochleistungsrechnen | insideHPC

CAMBRIDGE, Großbritannien, 12. September 2023 – Das Quantencomputerunternehmen Quantinuum gab bekannt, dass es Details zu seiner Quantum Monte Carlo Integration (QMCI)-Engine veröffentlicht hat. Das Unternehmen sagte, dass QMCI auf Probleme anwendbar sei, für die es keine analytische Lösung gebe, etwa die Preisgestaltung von Finanzderivaten oder die Simulation der Ergebnisse von Experimenten zur Hochenergieteilchenphysik.

Das QMCI-Tool, das Quantenalgorithmen nutzt, wird es Quantencomputern ermöglichen, Schätzungen effizienter und genauer durchzuführen als entsprechende klassische Tools, so Quantinuum, was auf einen Quantenvorteil im Frühstadium in Bereichen wie Derivatpreisgestaltung, Portfoliorisikoberechnungen und regulatorischer Berichterstattung schließen lässt. Ein Whitepaper, das das neue Tool unterstützt, zeigt, dass QMCI gegenüber dem klassischen MCI einen Vorteil in der Rechenkomplexität hat, und legt nahe, dass die Engine in ihrer aktuellen Form das Potenzial hat, Quantennutzen bereitzustellen.

Das Weißbuch, Eine modulare Engine für die Quanten-Monte-Carlo-Integration, wurde auf arXiv zur Verfügung gestellt und beschreibt unter anderem den „Enhanced P-Builder“, ein Werkzeug zum Aufbau von Quantenschaltkreisen, die gängige Rechenmethoden im Finanzwesen darstellen. Das Whitepaper schlägt außerdem vor, wie Benutzer des neuen Tools einen Quantenvorteil erzielen könnten, ohne die statistische Robustheit der daraus resultierenden Schätzungen zu beeinträchtigen.

Ilyas Khan, Chief Product Officer von Quantum sagte: „Die End-to-End-QMCI-Engine von Quantinuum – die erste vollständige Quantenlösung überhaupt – bietet die Aussicht auf eine sofortige Steigerung der Produktivität von Benutzern in mindestens zwei Sektoren: Banken und Finanzinstituten sowie Wissenschaftlern, die erwarten, dass ihnen Quantencomputer helfen.“ verarbeiten die riesigen Datenmengen, die in experimentellen Bereichen wie der Hochenergiephysik erzeugt werden. Unsere QMCI-Engine ist das Ergebnis jahrelanger Arbeit unseres Algorithmenteams und zeigt, welchen praktischen Nutzen Quantencomputer bieten werden. Unser modularer Ansatz macht die Engine auch „zukunftssicher“, wenn die Quantencomputing-Hardware weiterentwickelt wird.“

Die Engine besteht aus vier Modulen: Laden von Wahrscheinlichkeitsverteilungen und Zufallsprozessen als Quantenschaltungen; Programmierung verschiedenster Finanzberechnungen; Programmieren verschiedener statistischer Größen (z. B. Mittelwert, Varianz und andere); und die Schätzung der Quantenamplitude, die die Hauptquelle des Rechenvorteils in QMCI ist. Der Motor verfügt über a Ressourcenmodus, das genau die genauen Quanten- und klassischen Ressourcen quantifiziert, die für benutzerspezifische Berechnungen benötigt werden – eine Funktion, die für die Vorhersage, wann bestimmte Anwendungen einen Quantenvorteil genießen werden, von entscheidender Bedeutung ist. Somit zeigt das Papier einen direkten Blick auf den Quantenvorteil auf und kommt zu dem Schluss, dass Benutzer noch früher nützliche Vorteile erzielen werden.

Dr. Steven Herbert sagte: „Die QMCI-Engine bedient die schnell wachsende Nachfrage nach Tools, die globalen Organisationen im Finanzwesen und anderen Sektoren dabei helfen, ihren Weg zum Quantenvorteil zu erkunden und zu bewerten.“ Die klassische Monte-Carlo-Integration ist die bevorzugte Methode in einer Reihe von Rechenbereichen, in denen analytische Lösungen nicht verfügbar sind, und es ist allgemein anerkannt, dass diese Methoden von einem Quantenvorteil profitieren. Durch einen modularen Ansatz werden wir diesen Fachleuten aus Wissenschaft und Finanzen eine Plattform zur Verfügung stellen, die sie in den kommenden Jahren flexibel bei den rasanten technologischen Fortschritten unterstützt.“

Das neue Weißbuch legt die Bereiche dar, die über das Finanzwesen hinaus von der Entwicklung von QMCI profitieren werden, einschließlich der Erzielung von Effizienzsteigerungen in der Lieferkette und Logistik, der Energieerzeugung und -übertragung sowie datenintensiven Wissenschaftsbereichen wie der Lösung hochdimensionaler Integrale in der Hochenergiephysik. Es kommt zu dem Schluss, dass Anwendungsfälle wie Schätzungen und Prognosen von der neuen QMCI-Engine in ihrer aktuellen Form profitieren können.