JPMorgan จับมือ Amazon พัฒนาเครื่องมือควอนตัมสำหรับแก้ปัญหาการเงินที่ซับซ้อน

JPMorgan Chase และ Amazon Advanced Solutions Lab ได้ประกาศโครงการวิจัยร่วมกัน โดยมุ่งเน้นการใช้เทคโนโลยีควอนตัมเพื่อแก้ปัญหาการหาค่าที่เหมาะสม (optimization) ที่มีความซับซ้อนสูงในโลกการเงิน ความร่วมมือดังกล่าวได้นำไปสู่การตีพิมพ์บทความวิจัย 3 ฉบับ ซึ่งนำเสนอเครื่องมือใหม่ๆ สำหรับการแก้ปัญหาขนาดใหญ่บนฮาร์ดแวร์ควอนตัมยุคแรกเริ่ม

รายละเอียดความร่วมมือและงานวิจัย

หัวใจสำคัญของงานวิจัยนี้คือการพัฒนาวิธีการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็น "หน่วยประมวลผลร่วม" (co-processor) ทำงานควบคู่ไปกับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม (classical solver) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการคำนวณ

เครื่องมือเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อทำงานกับเครื่องควอนตัมแบบแอนะล็อกที่ใช้อะตอมที่เป็นกลาง (neutral-atom) ซึ่งอาศัยสถานะริดเบิร์ก (Rydberg atoms) โดยทีมวิจัยได้ทำการทดลองบนเครื่องควอนตัม Aquila ของบริษัท QuEra ที่มีจำนวนคิวบิตสูงสุดถึง 231 คิวบิต ผ่านแพลตฟอร์ม Amazon Braket

ผลลัพธ์สำคัญที่น่าจับตา

Ad

งานวิจัยทั้งสามฉบับได้แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่เป็นรูปธรรมในการประยุกต์ใช้ควอนตัมคอมพิวติ้งกับปัญหาจริง:

• การปรับพอร์ตการลงทุน (Portfolio Optimization): งานวิจัยฉบับแรกนำเสนอกระบวนการที่สามารถลดขนาดของปัญหาการปรับพอร์ตการลงทุนในโลกแห่งความเป็นจริงได้ประมาณ 80% โดยยังคงคุณภาพของผลลัพธ์ไว้ได้ ซึ่งช่วยลดระยะเวลาในการค้นหาคำตอบสำหรับพอร์ตขนาดใหญ่ (ที่มีตัวแปรสูงถึง 1,500 ตัว) ได้เร็วขึ้นถึง 3 เท่า
• ลดความต้องการใช้คิวบิต (Qubit Reduction): งานวิจัยฉบับที่สองได้พัฒนาชุดเครื่องมือที่ช่วยลดจำนวนคิวบิตที่ต้องใช้ในการแก้ปัญหา "maximum independent set" บนอาร์เรย์อะตอมริดเบิร์กได้อย่างมหาศาล ตัวอย่างเช่น กราฟ Cora citation ซึ่งเดิมเคยต้องการคิวบิตถึง 29 ล้านคิวบิตด้วยวิธีเก่า สามารถลดลงมาเหลือเพียง หลักสิบคิวบิต เท่านั้น
• อัลกอริทึมแบบผสมผสาน (Hybrid Algorithm): งานวิจัยฉบับที่สามนำเสนออัลกอริทึม qReduMIS ซึ่งเป็นอัลกอริทึมแบบผสมผสานระหว่างควอนตัมและคลาสสิก ผลการทดลองบนเครื่อง Aquila พบว่ามีอัตราความสำเร็จเฉลี่ยสูงกว่า 89% ในการแก้ปัญหาที่มีความยากสูง

ความหมายต่อภาคการเงิน

แม้ว่าเทคโนโลยีควอนตัมจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่ความร่วมมือระหว่างสถาบันการเงินยักษ์ใหญ่อย่าง JPMorgan และผู้นำด้านเทคโนโลยีอย่าง Amazon สะท้อนให้เห็นถึงการลงทุนอย่างจริงจังเพื่อปลดล็อกศักยภาพของเทคโนโลยีนี้ ความก้าวหน้าในการแก้ปัญหาอย่างการปรับพอร์ตการลงทุนอาจนำไปสู่กลยุทธ์การลงทุนที่มีประสิทธิภาพและรวดเร็วยิ่งขึ้นในอนาคต แนวทางแบบผสมผสานยังชี้ให้เห็นถึงเส้นทางที่เป็นไปได้จริงในการนำควอนตัมคอมพิวเตอร์มาใช้งานร่วมกับระบบที่มีอยู่เดิม แทนที่จะเป็นการทดแทนทั้งหมดในทันที