金融领域首次实现量子优势，投资组合优化方案量子计算速度超越经典计算
当前量子科技已经成为全球科技发展的战略高地，习近平主席在亚太经合组织第三十次领导人非正式会议发表讲话，支持量子计算等新技术应用，不断塑造亚太发展新动能新优势。2022年诺贝尔物理学奖和2023年诺贝尔化学奖均颁发给了量子科技领域，在全球范围内不断引发社会公众对量子科技的高度关注。中国人民银行于2022年发布《金融科技发展规划（2022—2025年）》，提出要“探索运用量子技术突破现有算力约束、算法瓶颈。提升金融服务并发处理能力和智能运算效率，节省能源消耗和设备空间，逐步培育一批有价值、可落地的金融应用场景。”
在金融实用领域，量子优势（Quantum Supremacy）却迟迟未能展现。一方面，国内金融机构当前大多依托模拟量子计算机开展量子算法先行先试，尚难以看到量子真机的实用效果；即使使用了量子真机，但由于之前量子比特数目较为有限、设备制造工艺成熟度尚有提升空间，量子计算效率往往难以超越经典计算。另一方面，虽然已有量子真机针对特定科研问题实现了量子优势，但相关成果不适用于金融场景；即便找到了适用的金融场景，业务需求与技术能力之间仍存在信息不对称，难以在金融实用领域展现量子优势。以金融行业投资组合优化问题为例，过往量子计算案例往往仅局限于个位数的资产标的，与业务需要从数十个甚至更多的底层资产标的进行选择的需求仍有较大差距。
2023年11月9日，在“2023金融街论坛年会成方金融科技论坛——金融数字化转型论坛”上，华夏银行发布了与北京玻色量子科技有限公司共同完成的量子金融科技成果“金融领域首次实现量子优势：投资组合优化方案量子计算速度超越经典计算”。一直以来，基于经典计算的投资组合求解方法在处理目标资产标的数量较多或者投资期数较多的投资组合问题时，所需的运算时间很长。以从99个底层资产标的中选择10个构建投资组合为例，经测算经典穷举法暴力求解每期耗时可能超过一年，无法满足业务需求。针对金融实用领域，运用光量子计算机路径下的相干伊辛机方案，面向投资组合优化问题，在99个底层资产标的选择10个构建投资组合的优化问题求解中，能够以超越经典计算穷举法上亿倍的速度、超越经典计算模拟退火优化算法上千倍的速度实现有效求解；更进一步，在全部2^99策略空间寻优问题上，可实现超越经典计算模拟退火优化算法上万倍速度的成功求解。未来，随着量子计算机比特数目的不断增加，相关量子优势将进一步凸显。
本项目将量子科技理论研究成果向实用化、工程化转换，首次在国内金融实用领域展现出量子优势，对数字经济时代全社会广泛应用量子科技起到了重要示范性效用。项目提出的相干伊辛机光量子计算方案不仅适用于股票、债券、公募基金等投资组合优化场景，还可迁移至银行财富管理、资产定价、反洗钱、反欺诈、资源配置管理、运营管理等业务场景，并具备向其他行业推广应用的广阔前景，具有重要的示范意义。
英国皇家工程院院士 欧洲科学院院士香港工程科学院院士 郭毅可
专家点评：当前，量子科技已上升至国家战略。作为量子科技的重要领域之一，量子计算近年来尤为受业界关注。随着近几年量子计算取得了突破性进展，量子计算的优越性逐步得到验证，产业界与学术界纷纷加大投入，推动量子计算进入实用化优势探索阶段。
量子金融科技作为量子科技与金融科技的交叉领域，特别是在金融量子计算方面，近年来蓬勃发展。组合优化问题就是量子计算在金融领域的典型应用之一。组合优化是资产配置领域最常见的问题之一。在现代资产组合理论中，构建最优的投资组合问题往往被转化为寻找有效前沿。通过对不同的标的资产进行筛选，并赋予不同权重，投资组合的风险和收益会出现不同表现。在量子计算领域，不同学者已通过多种算法尝试对该问题进行突破。由华夏银行在“2023金融街论坛年会成方金融科技论坛——金融数字化转型论坛”上发布的其与北京玻色量子科技有限公司合作的量子金融科技成果，是面向金融领域组合优化场景，运用光量子计算机方案进行求解，初步展现了量子优势，对数字经济时代全社会广泛应用量子科技起到了示范性效用。
量子计算领域是充满光荣与梦想之地，今天我们所看到的量子计算已经不再是虚无缥缈的幻想了，深度研发并落地实践量子计算恰逢其时。量子计算有可能将经典计算中的NP-hard不可能问题变为可能，这将重新书写人们对计算复杂度的认知和定义，从而重构计算复杂度理论体系。