当量子技术“纠缠”金融 昭示着金融科技的第三极-全讯国际

当量子技术“纠缠”金融 昭示着金融科技的第三极
2020/9/29 11:07:52

这个时代,如同量子的世界,最大的确定性就是不确定性。不确定性的世界,宏观无能为力,微观才能有所作为。

从薛定谔的那只喵说起

第一次听说量子,总会一脸茫然。理解量子,始于1900。如同2020,那也是一个庚子年。

诞生于中世纪灰暗天空的经典物理学,四百年中经伽利略、牛顿等伟大科学家的努力,到19世纪末达到巅峰。

1900年春,物理学家开尔文在送别旧世纪的演讲中感慨,物理学大厦已成,未来的任务是修饰完美这座大厦。同时,他也隐忧,物理学晴空中有两朵乌云,一朵为迈克尔逊实验,一朵为黑体辐射。

一年后,前一朵中诞生了相对论,后一朵中诞生了量子论。至此,经典物理学大厦彻底动摇。

量子英文quantus,来自拉丁语,意为“有多少”。

通俗地说,量子是一个物理量存在的最小不可分割的基本单位。量子论的建立,使人类对物质的认识由宏观进入微观。

从1900年普朗克提出量子假设,经1905年爱因斯坦的“波粒二象性”,以及后来的玻尔、德布罗意、海森伯、薛定谔、狄拉克、玻恩等人的完善,在20世纪前半期,完整的量子理论初步建立。

同时,关于量子也充满奇谈。

其中,最有名的是1935年薛定谔那只既生又死的猫。今天当“喵星人”盛行,薛定谔的奇谈常常被戏谑提及,成为哲学与物理学困境的代表。

上图:薛定谔猫实验示意图

实验是这样的,一只猫被关在一个密闭无窗的盒子里,盒子里有一些放射性物质。一旦放射性物质衰变,有一个装置就会使锤子砸碎毒药瓶,将猫毒死。反之,衰变未发生,猫便能活下来。

薛定谔设计了这个实验来挖苦量子理论荒唐的一面,按照量子论支持者的解释,在打开盒子看猫之前,这只猫非生非死,而是处在典型的量子态,即活与不活叠加的离奇状态。

哦,薛定谔的“喵”是一只充满不确定性的“喵”。

与薛定谔同时代的尼尔斯·玻尔和沃纳·海森堡宣称,那只猫所处的不确定混合态是大自然的基本特点。而爱因斯坦,则坚持大自然必须做出选择:非生即死。

薛定谔的猫如今已成为不确定性的文化符号。

这个奇谈还有一个方面往往被忽视——薛定谔构思这个实验的时代背景。

1935年柏林的春天,薛定谔惊恐地看着纳粹分子大肆焚书、对大学教员进行严苛的种族限制。面对迫近的世界大战、种族灭绝和德国人土崩瓦解的精神世界,薛定谔联想到毒药、死亡和毁灭并非巧合。

上图:薛定谔被印制在奥地利纸币

所以薛定谔的猫不仅讲述着量子力学的光怪陆离,更是对时代不确定性的隐喻。

90年来,物理学家成功地在实验室中实现了多种薛定谔猫态,将物质微粒转变为“既是a又是b”的叠加态。

90年来,薛定谔的猫闻名于物理世界之外,影射了更广阔的世界,一个让人捉摸不透的世界。

不确定性,是世间常态,亦是人生常态。

人生无根蒂,飘如陌上尘。

“万事洞察”的量子世界再无“窃听风云”

当前,人类历史上第二次量子革命已开启。

何谓革命?彻底创造一个新世界方能称得上革命。

1889年,美国人赫尔曼·何乐礼研制出以电力为基础的电动制表机,用以储存计算资料。131年来,计算机飞速发展变化万千,但以比特(bit)中“0”和“1”两种状态存储数据未曾改变。

当计算机遵循量子力学规律,除0和1外,还可以实现多个状态的相干叠加态。

所以,基于量子的计算机可以通过控制原子或小分子的状态,记录和运算信息,其存储和运算速度远远超传统计算机。

一枚由250个原子构成的量子存储器,可存储数据量达到2的250次方,其数量比宇宙中已知的全部原子数目还要多。一台当前最先进的超级计算机,分解一个400位的数字,需要60万年,而用量子计算机只需要几小时甚至几十分钟;破解一个魔方的全部算法,量子计算机只需秒级。

量子技术,如何颠覆未来?

纵观历史,最先进的技术往往首先用于战争,因为面对生死较量,一切皆值得。

所以读懂了量子在未来战争的运用,就能理解量子将是金融科技的“第三极”。

一是量子探测“万事洞察”

量子探测主要利用量子纠缠等特性,应用于量子雷达、量子成像和量子导航等领域,实现对战场目标感知、测距、定位及成像等。相比传统雷达,量子雷达可在复杂背景噪声干扰中剥离出探测目标,且“精准无比”,即便是隐身战机和隐身导弹。装备单光子量子雷达导弹的作战飞机,使未来战争成为千公里量级的非接触式战争。同时,由于不再依赖电磁波,战场作战形态将向“量子化”转变。

二是量子通信“再无窃听风云”

量子通信将引发信息安全革命。主要利用量子纠缠效应进行信息传递,与传统通信技术相比,量子通信具有高可靠性、高保密性和不间断传输的特点。在安全性方面,量子的不可分割性和不可克隆原理,使窃听量子通信内容的任何举动都会被发现;量子通信的一次一密随机加密方式,令加密内容不可破译,确保通信网络的无条件安全。更重要的是,量子通信容量大、速率高、安全性好,可充分满足战场条件下对保密通信的需求,将充分满足一体化联合作战需求,实现战场与各军兵种之间高效互联互通和信息情报共享。

三是量子计算引发“庙算”革命

《孙子兵法》“运筹帷幄”篇中说,夫未战而庙算胜者。量子计算将引发未来战争的“庙算”革命。最新一代量子计算机采用1000个量子比特位,相当于“1000进制”计算机,运算速度传统计算机无法比拟。从此,破解敌方密码,掌握信息主动权;海量情报数据实时分析和判断,全面掌握战场态势;用于复杂武器系统的研发过程,提高研发效率等。

如果把战场换为日趋白热化的金融行业竞争,日趋依赖科技金融行业,终将面临颠覆世界的量子,才能行在当下、赢在未来。

当量子“纠缠”金融

这些年,金融圈的人都爱谈科技,更爱谈不确定性。

科技已成金融行业的核心能力,不确定性已成金融行业必需面对的常态。

为什么说科技是化解不确定的一种重要力量呢?

因为数据、算法、移动互联这三个核心要素的存在,通过对数据的归纳解析从而窥探南不确定性并预测走向,进而优化资源配置效率,就能在不确定性中更好地把握确定性。

所以,未来当量子技术“纠缠”金融,特别是与人工智能与区块链这两个技术结合,将让“1 1 x”更加笃定:

“1”是更加笃定的安全——

量子通信基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理,提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全。

金融业数字化的基础,首先是安全可控的网络安全底座,这是金融数字空间未来可持续发展的战略制高点。

过去是“金库”,如今只需盗窃数据即可威胁资金安全。2016年2月,孟加拉央行在美国纽约联邦储备银行开设的账户遭黑客攻击,被盗走约1亿美元。这笔资金随后被转移到斯里兰卡和菲律宾,孟加拉从斯里兰卡追回2000万美元,其余8100万美元流入菲律宾赌博机构,很难进一步追查。

此外,随着新技术在金融行业的广泛深入应用,各种外部攻击渗透层出不穷。2018年,英特尔芯片被爆存在非常严重的安全漏洞;facebook近五千万用户数据泄密;微信爆出存在高风险“微信克隆”漏洞……安全形势的复杂严峻可见一斑。

全面数字化后的金融行业,潜在的安全风险牵一发而动全身,已经成为能让商业银行瞬间瘫痪的关键风险之一,即使微小后果也可能带来极大的声誉风险。

“1”是更加笃定的风控——

传统银行的风控依赖强金融数据,主要依赖身份属性和金融交易数据等资金流,而智能风控认为所有数据都是风险数据,包括直播时的打赏和菜鸟的收货确认。

未来,万物数据、场景数据、金融数据叠加后,数据量激增,将超出了人的经验范畴和处理能力边界,这些非结构化的、非金融的数据,恰恰是人工智能最擅长处理的领域。当ai叠加量子计算后,金融行业凭借掌握的衣食住行到资金信用的各类强弱数据,利用量子计算机快速学习的特点,能大大加速ai神经网络学习速度,能最广泛提炼风险表征,如果与工业互联网叠加,将对公金融的“花呗”“借呗”呼之欲出。

更加笃定的x——

比如智能客服。量子计算的强大处理能力可能在五年内改善人工智能系统。量子计算机可以开发基于人工智能的数字助理,具备真正的上下文感知能力,并且能够完全理解与客户所进行的互动。图灵测试的全面突破指日可待。

比如高频交易。利用算法根据预先设定好的交易策略自动执行股票交易,在达到相同结果的前提下,量子计算比传统计算机的速度要快得多,能让高频具备全新的数量级。

比如智能交易。当今,个人有消费数据、投资数据、行为数据等,市场上也会有很多数据,如交易行为数据,网络舆情数据,很多数据都是掌握在中心机构里,没有真正的去中心化。区块链能产生一个去中心化的数据市场,基于这个量子智能交易分析将引爆金融智能交易市场。

谷歌的新技术实验室中有一“x实验室”,寓意不受限制,唯有“x”方能标记量子金融的未来。

金融行业是解决信息不对称的行业,金融“贩卖”的实际上的对不确定性的控制能力。这份能力,过去和未来都将是金融行业的核心竞争力。

当一种技术能深刻影响一个行业的核心竞争力,能让这个行业既能把握内在的稳定性,又能信心满满直面外部的灵活性——这种技术昭示着这个行业发展的第三极。

所以,当量子“纠缠”金融,将以闻所未闻、见所未见的方式极大提升金融服务效率,改进金融服务的品质,昭示着fintech的第三极。

量子霸权乎?

神奇的量子,无穷的力量,大国暗暗角力中。

量子(计算)霸权(quantum supremacy)是一个人造概念——当量子计算机解决某些问题的速度能远超经典计算机所有算法,不是因为偶然,而是量子的必然,那才证明了量子计算真的价值。

2019年10月,谷歌在《自然》(nature)150周年纪念特刊发布论文表示,一台自创的可编程量子计算机超越了最快的经典超级计算机,传统算法跑在ibm顶级计算机上要1万年才能算出的东西,量子计算机200秒搞定。

上图:谷歌量子霸权“宣言书”

不改高调本色,谷歌宣布自己站在了量子霸权之巅。

戏剧性的是,也在2019年10月,被追赶的ibm推出53位量子计算机。

一年后,2020年9月15日,ibm公布了其量子计算机发展路线图,其中包括到2023年建造一台包含1000个量子比特的量子计算机。

上图:ibm量子计算机

公司之外,更有国家力量。

2016年3月,欧盟发布《量子宣言》,呼吁欧盟成员国及欧盟委员会发起资助额达10亿欧元的量子技术旗舰计划。

2020年5月,为推进量子技术落地,日本政府急设8个研发基地,旨在与欧美和中国竞争量子未来。

2020年8月,白宫和美国能源部宣布耶鲁超强科研阵容将领衔美国最新国家量子研究中心,这是美国五个国家量子信息科学研究中心之一,将汇集不同背景的科学家和工程师,旨在极大提升量子信息处理和通信的尖端技术水平。

这场未来顶尖技术之战中,也有中国声音。

2016年8月,中国率先成功发射“墨子号”量子通信卫星;同年9月,中国电科14所研制出能轻松发现隐形飞机的量子雷达;2017年5月,中国科学院潘建伟团队对外宣布量子计算机的最新研究成果,在全球首次实现了10个超导量子比特的高精度操纵。

银行也有尝鲜者。

2020年韩国sk电讯宣布与dgb大邱银行合作,于9月推出韩国首个使用5g量子安全技术的移动银行服务“im bank”。这款服务是为sk电讯即将推出的世界首款量子安全智能手机galaxy a quantum量身打造的。用户通过im bank进行即时一次性验证码转账、远程开户等服务时,可通过量子密码通信进行身份认证,个人信息实现安全安全。

果然,我们只知大势将至,却不知未来以来。

今日金融行业谈量子,依然有几分雾里看花。作为技术应用型企业,技术唯有发展到一定的成熟度方有价值,一切无可厚非。

2015年前后,很多先知先觉的海外金融企业开始建立新技术实验室——visa创新中心,研究核心是通过非接触式支付加速无缝、无摩擦通勤;新加坡星展银行的目标是打破“传统银行思考和行为的思维模式,向科技公司靠拢”。富国银行实验室关注客户体验,旨在通过更好地利用技术来改善银行业务;摩根大通金融全讯担保网的解决方案实验室聚焦帮助美国人节省资金和提高信贷;花旗银行创新实验室旨在加速物联网和区块链等颠覆性产品和技术的开发;第一资本实验室旨在简化产品创造流程,重点关注用户至上的设计,关注可在短期内(6个月到3年)产生重大业务影响的企业。

国内很多银行业也建立了创新实验室。

遗憾的是,放眼海内外,创新研发量子技术的金融人鲜有耳闻。

未来总是属于眼光能够超越时代的勇者。

相比于其他技术带来的创新,量子的夺目之处在于,蕴藏着彻底改变的颠覆力量。

番外:一段康熙年间0和1的故事

1687年,牛顿出版《自然哲学的数学原理》,第一卷“论物体的运动”,表述了牛顿三定律;第二卷也是“论物体的运动”,为流体力学开先河;第三卷“论宇宙的系统”,讨论了宇宙系统。

1687是康熙二十六年。

那年冬天,白晋等五位法国人在海上漂泊两年后,终于到达中国。

他们是传教士,也是法国科学院院士,疯狂的科学信徒。

他们登船时,西方世界正因《自然哲学的数学原理》陷入狂热。

因为没有入境文件,浙江巡抚准备将白晋一行赶回法国。

所幸,京城钦天监老传教士年事已高,康熙急于找接任者,白晋等人被召入京。

从此,他的人生囿于红墙之中。

水平仪、天文钟、四分象限仪,被当做西洋古董,尘封于皇宫内室。皇帝喜欢听他讲几何算术,但只视为琴棋书画一样的雅玩。

白晋几度想讲欧洲哲学史和人体解剖学,皇帝兴趣寥寥。

那些改变世界的科学,最终只是天子起居注上的苍白几笔。

在那些眼神倨傲的官吏眼中,白晋最大贡献,不过是在康熙病重时进献了金鸡纳霜。

皇帝因此赏了他西安门盖房居住。

来华21年后,白晋终于等到展示科学的机会。他受命完成《皇舆全览图》。但其本意并非科学,只是帝国的权利版图。

1701年,白晋收到德国数学家莱布尼茨来信。信中他希望白晋能向康熙推荐他的新发明“二进制”——世界被简化成0和1。

读信后,白晋想起了易经中那些古老符号,他回信并附上六十四卦图。

两年后,收信的莱布尼茨,震惊于那张六十四卦图。他在法国科学院院报上,介绍了二进制,以及来自周易的智慧。

上图:莱布尼茨手稿

他不知道,他的发明将在几个世纪后,构建起一个神奇的比特世界。

白晋也不知道莱布尼茨的反应。这是1703年。在这个古老的东方国度,索额图被杀,九王夺嫡的故事刚拉开序幕,四爷八爷十四爷的八卦也将传播三百年……

康熙年间世间少有人读懂“0和1”。

还好,我们已经知道了量子的力量。

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