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欧州レポート ユースケースその3： 量子最適化リアルタイム取引

QunaSysは、欧州の量子ハブの一つであるコペンハーゲンにもオフィスを構え、海外での量子コンピュータ研究開発を推進しています。 当社もメンバーであるDanish Quantum Community（DQC）が発行するレポートに、量子コンピュータの16のユースケースとして紹介されています。 今回は14番目のユースケースを、抄訳してお届けします。

Qpurposeという量子スタートアップは、ユスケ銀行におけるリアルタイム取引とリスク管理を支援する量子アルゴリズムとソフトウェアを開発しています。 量子アルゴリズムは古典的コンピューター上でシミュレーションされ、将来的に量子コンピューティングプラットフォームが利用可能になった時点で実機での運用を目指しています。

リアルタイム取引のための新ツール

現在、リアルタイム取引は、金融機関のトレーディングデスクにおいてトレーダーが市場の動向を把握し、取引状況における重要な決定を支援する多くの重要なサポートツールによって補助されています。これらの様々な手法は通常、市場の動きを予測することを目的としています。しかし、おそらくより重要なのは、これらの手法が特定の取引や取引の組み合わせに関わるリスクを評価することを目的としていることです。

量子ソリューション

モンテカルロシミュレーションは、金融商品の分析とそれに関連するリスク評価のための伝統的なツールです。この手法は確率的モデルに依存しており、パラメーターは様々なタイプの過去データの統計分析によって決定されます。

Qpurposeは、南デンマーク大学の量子数学センターの研究者と協力して、モンテカルロシミュレーションの代替手法を開発しました。この代替手法は、いわゆるガウシアンボソンサンプリングを使用しており、モンテカルロサンプリングに対して大幅な高速化を提供します。実際、特定の事例では、従来の手法に対して指数関数的な高速化を実現します。

本プロジェクトの目的は、ユスケ銀行の様々なリアルタイム取引デスクでトレーダーを支援する新しいツールを開発することです。既存ツールの性能を向上させるツール、または真の量子アルゴリズムと量子インスパイアードアルゴリズムの両方を使用した完全に新しいツールのいずれかを提供します。このプロジェクトに関わる2つのツールは、短期および長期価格予測ツールと、特に銀行におけるヘッジ戦略計画を支援するツールを含むリスク評価ツールです。

新しいツールのアルゴリズムは、高度な量子数学に基づいています。これらは最初に量子コンピューターをエミュレートする古典的高性能コンピューター（HPC）上で実行され、量子ハードウェアが十分に強力になった時点で、同じアルゴリズムが実際の量子コンピューター上で実行されます。このようにして、完全に動作する量子コンピューターが利用可能になる前でも、量子コンピューティングの潜在力の一部を活用することが可能になります。

新しいツールは、トレーダーがより効率的に、リアルタイム市場でより高い精度で実行し、よりリーンなヘッジ戦略を採用することを支援することで、ユスケ銀行のトレーディングデスクに価値を提供します。その結果、取引収益の増加と規制資本保有の削減が実現されます。

ガウシアンボソンサンプリングは、特定の確率分布でサンプリングを行うことができる特定の量子コンピューティング手法です。これは、ガウシアン重み付き積分の計算、つまり前述の金融商品分析における関連する積分に非常に適していることが判明しています。

新しい量子ベースの技術を採用することで、金融パラメーターを短期間のホライズンで数ベーシスポイントの偏差で予測することができます。これは既存の古典的技術よりも大幅に正確です。これは、現在このソフトウェアを日常的に運用し、取引プロセスにおいて強力なサポートを得ているユスケ銀行のトレーダーによって実践的に実証されています。すでに取引収益の増加という結果をもたらしています。プロジェクトの次のステップは、ユスケ銀行の全資産範囲のトレーディングデスクに新しい量子ソフトウェアを展開し、よりリーンなヘッジ戦略を可能にするためにソフトウェアをさらに活用することです。

これらの新しい量子アルゴリズムは、リスク分析とプロセス最適化に取り組む他の分野でも使用される可能性があります。例として、リアルタイムエネルギー価格設定、年金・保険プロバイダーのリスク分析などが挙げられます。

もっと詳しく知りたい方へ

本レポートは16 Danish QuantumUse Casesで原著を読むことができます。 Qunasys Researchチームでも金融への応用を常に研究しております。ワークショップも予定しております。以下のフォームからご登録いただければ、ワークショップへのご案内もお送りいたします。 気軽にお問い合わせください。