利用量子计算进行创新，以降低金融服务的风险

## 视频 <video src="https://dev-media.amazoncloud.cn/30-LibaiGenerate/31-LiBaiRebrandingVideo/QTC202-Innovating_with_quantum_computing_to_reduce_risk_in_financial_services-LBrebrandingWCaptionCN.mp4" class="bytemdVideo" controls="controls"></video> ## 导读 在某些问题上，量子计算有朝一日可能会比经典计算显示出指数级的优势。量子计算与传统计算相结合的混合方法将为物理系统模拟、优化和[机器学习](https://aws.amazon.com/cn/machine-learning/?trk=cndc-detail)等领域提供新颖的解决方案。在本论坛中，您将了解如何开始使用 [Amazon Braket](https://aws.amazon.com/cn/braket/?trk=cndc-detail)，这是一项可访问量子硬件和经典模拟器的全面管理型量子计算服务，并探索企业如何围绕量子计算构建服务，将其作为各自行业的差异化优势。 ## 演讲精华 <font color = "grey">以下是小编为您整理的本次演讲的精华，共1300字，阅读时间大约是6分钟。如果您想进一步了解演讲内容或者观看演讲全文，请观看演讲完整视频或者下面的演讲原文。</font> 演讲者首先指出，在座约4500名云计算专家中，大多数可能并非量子计算领域的专家。他强调，量子计算是一个未来十年内逐步发展的领域，起初人们对量子计算充满好奇，最终将成为量子创新的推动者。尽管前景尚不明朗，特别是在时间问题上，但此次为期30分钟的演讲旨在为这个进程提供一些指导。 接下来，演讲者介绍了量子计算的基本原理，解释传统计算机如何以二进制形式存储信息，而量子计算机则利用量子比特通过叠加和纠缠现象来表达无限多种状态。这使得量子计算机具备强大的信息处理能力和并行处理能力。然而，在实际应用之前，保持和控制这种微妙量子状态仍面临巨大挑战，尤其是在存在噪声或错误的情况下。演讲者指出，将当前的量子比特数量、错误率和电路长度从数十或数百增加到数百万，是实现实际应用所需的关键进展。 接着，演讲者详细阐述了亚马逊Braket项目，这是亚马逊云科技于2019年推出的一项全面管理服务，旨在加速量子计算的发展。Braket旨在让更多人参与到量子计算领域，实现资源共享和合作。它提供了开发者的工具、模拟器以及各种量子硬件供应商的资源，全部集成在亚马逊云科技的云端环境中。这种量子与经典云的紧密结合至关重要，因为它们需要协同工作。 在过去的一年里，Braket的功能得到了加强，例如提供降低开销的迭代运行量子电路的混合任务，以及预订专用时间段的能力。这些改进有助于优化量子算法的开发和测试。演讲者引述了一个新博客帖子的例子，展示了丹麦一家初创公司如何利用Braket的混合任务来减少运行化学工程分子模拟时的错误。 当前的量子计算机类似于实验性的实验室设备，距离实现容错并拥有数百万到数百万亿个量子比特以获得实际优势的目标仍有较长路程。然而，Braket使得研究人员能够评估领先边缘的量子计算机的性能和潜力。Braket强调量子方法的多样性而非同质化。Braket的硬件提供商因其将难对付的设备提供给客户工作负载的困难成就而受到赞扬。 在未来，人们讨论了如何评估量子计算何时可能变得有用以及如何评估。他概述了潜在的三种广泛应用领域：模拟像化学反应这样的量子系统、优化复杂问题如供应链物流以及通过金融风险分析和[机器学习](https://aws.amazon.com/cn/machine-learning/?trk=cndc-detail)等领域增强决策制定。然而，他警告说我们仍然远离实现所需的规模。研究人员必须现在规划轨迹并发现量子方法可能首先提供好处的地方。 这种动力促使Amazon创建了Braket服务，以便量子社区共同创新。演讲者通过三个步骤介绍了Braket是如何工作的。首先，使用Braket开发者工具和SDK设计算法。其次，在Braket的托管模拟器上执行和测试这些算法。最后，在实际量子硬件上运行它们，以评估与理想模拟结果相比的噪声和错误的影响。这种硬件访问揭示了各种量子技术之间的不同性能。 演讲者随后详细阐述了过去9个月以来Braket的发展情况，以说明量子计算的历程。对于量子计算初学者，Braket现在提供免费在线100级和200级量子课程及证书。此外，每月还提供免费的两日实际操作研讨会。这些资源旨在教育开发人员、客户和合作伙伴关于量子计算的基本原理。 为了帮助算法设计师，Braket与用于量子[机器学习](https://aws.amazon.com/cn/machine-learning/?trk=cndc-detail)的PennyLane开源框架集成，提供了100多个预构建教程和示例代码。为了提高优化能力，添加了新的功能如参数编译，以便一次编译然后更快地运行迭代。同时还大大减少了延迟，以减少迭代调试的周期时间。 为了展示不断发展的硬件技术，亚马逊的量子计算服务Braket现已添加IonQ最新的25量子比特计算机，其错误率较之前的11量子比特一代降低了2倍。这展示了量子技术在创新方面的快速发展。 对于追求最大性能的专家用户，Braket现在允许直接编程量子门以定制和优化量子比特的控制。演讲者引用了一篇超过400页的出版研究论文，概述了运行关键量子算法所需的理论计算资源。这一概览旨在激发研究人员进一步突破边界。 从这一景观概述过渡到实际应用，演讲者宣布了Braket Direct——一项新的功能，允许专门预订量子系统以消除等待时间。这将还能让新用户早期有限地访问新近可用的量子计算机。例如，IonQ全新的32量子比特计算机的预订将最初只能通过Braket Direct独家提供。这表明亚马逊如何与硬件提供商紧密合作，通过Braket展示前沿的量子技术。 演讲者然后邀请了来自穆迪分析公司的Sergio分享他为一家金融服务公司构建量子计算项目的经验。Sergio开始时强调，量子计算不仅打开了物理学领域的机会，还进入了金融等多个领域。他解释了穆迪如何在银行、保险等领域提供风险分析服务，这些领域充满了数据。虽然穆迪今天广泛利用AI和[机器学习](https://aws.amazon.com/cn/machine-learning/?trk=cndc-detail)，但量子方法可能提供了重新思考解决方案和问题的下一个前沿。 Sergio强调了今天的量子计算如何类似于20世纪50年代末的首批ATM机——庞大、笨重、易受环境因素影响且功能有限。然而，正如ATM机演变成为改变了银行业的大规模技术一样，量子计算机可能从根本上重塑某些过程和计算。然而,他也提醒道,关于当前不成熟的量子技术的期望必须保持现实。 在为穆迪制定量子战略时,Sergio强调了解决业务使用案例的重要性,而不是试图任意地将问题适应量子算法。他发现,73%的金融公司尚未看到可以通过量子方法解决的瓶颈,而82%的公司认为这项技术仍然非常不成熟。 塞尔吉奥详细阐述了穆迪公司的量子项目，这些项目主要集中在四个方面：引领金融客户走向量子计算的思维领导力，在生态系统中建立社区和合作伙伴关系，开发实用且与亚马逊云科技服务（如Braket）集成的量子产品和平台，以及推进包括应对未来量子计算攻击的加密防御在内的安全性。可能的应用场景包括投资组合优化、保险费用的风险分析和金融交易的欺诈检测等。穆迪公司在评估了其量子技术在实际问题中的应用后，确定了合适的时机和可行性，以避免过度承诺。为了激发创新并展示潜力，穆迪公司推出了一款名为QF Studio的新基准测试平台，用于开发和比较经典、量子启发的和量子解决方案，并与亚马逊云科技集成。该平台允许用户对不同的解算器进行分析、基准测试并通过工作流运行以量化商业影响。塞尔吉奥强调，随着技术的成熟，拥有正确数据和模型的组织将有望从量子计算的发展中受益。他鼓励观众启动自己的量子项目，并在随后的观众提问环节中指出，尽管已经取得了重大进展，但量子计算仍是一个探索性的领域，需要实现主要的技术突破才能达到大规模商业影响。然而，现在正是更多人加入量子社区并提高对未来潜力的认识的最佳时机。 **下面是一些演讲现场的精彩瞬间：** 目标是为听众展示量子计算之旅从好奇到创新者的演变过程及其所呈现的面貌。  通过使用QR码进行类比，揭示了超位置上量子比特的纠缠如何实现了量子计算的强大功能。  尽管业界领袖认识到，在实际应用中，量子计算机在充分发挥其价值之前仍面临诸多挑战，但他们对四位量子计算合作伙伴在构建可靠量子计算机方面所付出的努力表示赞赏。  演讲者强调了在量子计算领域发挥思想领导力和积极参与社区活动的重要性。  例如，亚马逊云科技与大学合作举办了黑客马拉松活动，共同开发了如Portfolio Studio等产品，这些产品可以帮助银行评估计算风险值，以满足监管要求。  ## 总结 本次演讲主要介绍了量子计算及其在金融服务业的潜在应用。演讲从量子计算的基本概念（如qubits和entanglement）入手进行高层次的介绍。接着，演讲者探讨了亚马逊推出的基于云的量子计算服务Braket，该服务允许用户研究和探索量子算法，并在量子硬件上进行测试。最近，亚马逊还推出了一项名为Braket Direct的新功能，该功能为高级用户提供了对量子系统的专属访问。 随后，演讲内容转向了穆迪分析的观点。他们的目标在于评估量子计算在实际商业应用中可能带来的速度提升或准确性改进。潜在的量子计算应用包括风险建模、投资组合优化和[机器学习](https://aws.amazon.com/cn/machine-learning/?trk=cndc-detail)等领域。然而，近期内实现这些应用的期望仍需保持谨慎，因为量子技术仍处于初级阶段。穆迪的策略包括建立合作伙伴关系、开发原型以及向客户普及量子优势的相关知识。他们还强调了对现有云基础设施与量子工作流的集成的重要性。 ## 演讲原文 ## 想了解更多精彩完整内容吗？立即访问re:Invent 官网中文网站！ [2023亚马逊云科技re:Invent全球大会 - 官方网站](https://webinar.amazoncloud.cn/reInvent2023/?s=8739&smid=19458 "2023亚马逊云科技re:Invent全球大会 - 官方网站") [点击此处](https://aws.amazon.com/cn/new/?trk=6dd7cc20-6afa-4abf-9359-2d6976ff9600&trk=cndc-detail "点击此处")，一键获取亚马逊云科技全球最新产品/服务资讯！ [点击此处](https://www.amazonaws.cn/new/?trk=2ab098aa-0793-48b1-85e6-a9d261bd8cd4&trk=cndc-detail "点击此处")，一键获取亚马逊云科技中国区最新产品/服务资讯！ ## 即刻注册亚马逊云科技账户，开启云端之旅！ [【免费】亚马逊云科技“100 余种核心云服务产品免费试用”](https://aws.amazon.com/cn/campaigns/freecenter/?trk=f079813d-3a13-4a50-b67b-e31d930f36a4&sc_channel=el&trk=cndc-detail "【免费】亚马逊云科技“100 余种核心云服务产品免费试用“") [【免费】亚马逊云科技中国区“40 余种核心云服务产品免费试用”](https://www.amazonaws.cn/campaign/CloudService/?trk=2cdb6245-f491-42bc-b931-c1693fe92be1&sc_channel=el&trk=cndc-detail "【免费】亚马逊云科技中国区“40 余种核心云服务产品免费试用“")