Quantinuum tillkännager Quantum Monte Carlo integrationsmotor – högpresterande datornyhetsanalys | inuti HPC

CAMBRIDGE, Storbritannien, 12 september 2023 – Quantumdatorföretaget Quantinuum sa att det har publicerat detaljer om deras Quantum Monte Carlo Integration (QMCI)-motor. Företaget sa att QMCI gäller problem som inte har någon analytisk lösning, såsom prissättning av finansiella derivat eller simulering av resultaten av högenergipartikelfysikexperiment.

QMCI-verktyget, som använder kvantalgoritmer, kommer att göra det möjligt för kvantdatorer att utföra uppskattningar mer effektivt och exakt än motsvarande klassiska verktyg, säger Quantinuum, som drar slutsatsen en kvantfördel i tidigt skede inom områden som derivatprissättning, portföljriskberäkningar och regulatorisk rapportering. En vitbok som stöder det nya verktyget avslöjar att QMCI drar nytta av en beräkningskomplexitetsfördel jämfört med klassisk MCI, och antyder att motorn har potential att ge kvantnytta i sin nuvarande form.

Vitboken, En modulär motor för Quantum Monte Carlo-integration, har gjorts tillgänglig på arXiv och beskriver bland annat "the enhanced P-builder", ett verktyg för att konstruera kvantkretsar som representerar vanliga beräkningsmetoder som används inom finans. Vitboken föreslår också hur användare av det nya verktyget kan få kvantfördelar utan att kompromissa med statistisk robusthet i de efterföljande uppskattningarna.

Ilyas Khan, Chief Product Officer för Kvantinuum sa "Quantinuums end-to-end QMCI-motor – den första kompletta kvantlösningen någonsin, erbjuder möjligheten till en omedelbar ökning av produktiviteten för användare i minst två sektorer: bank- och finansinstitut, och forskare som förväntar sig att kvantdatorer ska hjälpa dem bearbeta de stora mängderna data som genereras inom experimentella områden som högenergifysik. Vår QMCI-motor är kulmen på år av arbete av vårt algoritmteam, och belyser hur kvantdatorer kommer att erbjuda praktisk nytta. Vårt modulära tillvägagångssätt "framtidssäkrar" också motorn i takt med att kvantberäkningshårdvaran utvecklas."

Motorn har fyra moduler – laddningssannolikhetsfördelningar och slumpmässiga processer som kvantkretsar; programmera en mängd olika finansiella beräkningar; programmering av olika statistiska kvantiteter (t.ex. medelvärde, varians och andra); och uppskattningen av kvantamplitud, som är kärnkällan till beräkningsfördelar i QMCI. Motorn har en resursläge, som exakt kvantifierar de exakta kvantum och klassiska resurser som behövs för användarspecificerade beräkningar – en funktion som är väsentlig för att förutsäga när särskilda applikationer kommer att åtnjuta kvantfördelar. Således avslöjar tidningen en direkt synlinje till kvantfördelar och drar slutsatsen att användare kommer att uppnå användbara fördelar ännu tidigare.

Dr Steven Herbert sa: "QMCI-motorn utnyttjar snabbt växande efterfrågan på verktyg som hjälper globala organisationer inom finans och andra sektorer att utforska och utvärdera sin väg mot kvantfördelar. Klassisk Monte Carlo-integration är den föredragna metoden inom en rad beräkningsområden där analytiska lösningar inte är tillgängliga och det är allmänt erkänt att dessa metoder kommer att dra nytta av en kvantfördel. Genom att ta ett modulärt tillvägagångssätt kommer vi att utrusta dessa vetenskapliga och finansiella yrkesverksamma med en plattform som stödjer dem flexibelt genom snabba tekniska framsteg under de kommande åren.”

Den nya vitboken anger de områden som kan dra nytta av utvecklingen av QMCI, bortom ekonomi, inklusive att uppnå effektivitetsvinster inom försörjningskedjan och logistik, energiproduktion och överföring, och dataintensiva vetenskapsområden som att lösa de högdimensionella integralerna i högenergifysik. Den drar slutsatsen att användningsfall som uppskattning och prognoser kan dra nytta av den nya QMCI-motorn i sin nuvarande form.