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早期量子优势？Quantinuum推出首个完全集成的完整量子蒙特卡罗积分引擎
光子盒研究院
现在，Quantinuum公开第一个完全集成且完整的量子蒙特卡罗积分(QMCI)引擎的全部细节。
这篇题为《量子蒙特卡洛积分模块化引擎》(A Modular Engine for Quantum Monte Carlo Integration)的白皮书已在arXiv上发布，其中详细介绍了“增强型P生成器(the enhanced P-builder)”，这是一种用于构建代表金融领域常用计算方法的量子电路的工具。白皮书还提出了新工具的用户如何在获得“量子优势”的同时，不影响随后估算的统计稳健性。
论文链接：https://arxiv.org/abs/2308.06081
QMCI适用于没有分析解决方案的问题，如金融衍生品定价或模拟高能粒子物理实验结果，有望在商业、能源、供应链物流和其他领域带来计算上的进步。
QMCI工具利用先进的量子算法，将使量子计算机能够比同等的经典工具更高效、更准确地进行估算，从而推断出量子在衍生品定价、投资组合风险计算和监管报告等领域的早期优势。支持这一新工具的白皮书显示，与经典蒙特卡洛积分法相比，QMCI在计算复杂性方面具有优势，并表明该引擎有可能以目前的形式提供量子实用性。
对此，Quantinuum首席产品官Ilyas Khan说：“Quantinuum的端到端QMCI引擎有望立即提高至少两个领域用户的生产力：银行和金融机构，以及期待量子计算机帮助他们处理高能物理等实验领域产生的大量数据的科学家。我们的QMCI引擎是我们算法团队多年工作的结晶，凸显了量子计算机的实用性。随着量子计算硬件的发展，我们的模块化方法也使引擎面向未来。”
该引擎有四个模块：将概率分布和随机过程加载为量子电路、对各种金融计算进行编程、对不同的统计量（如均值、方差等）进行编程，以及估算量子振幅，这是QMCI计算优势的核心来源。该引擎具有资源模式，可精确量化用户指定计算所需的量子和经典资源，这一功能对于预测特定应用何时将获得量子优势至关重要。因此，该论文揭示了量子优势的直接途径，并得出结论：用户将更快地获得有用的收益。
“QMCI引擎满足了人们对工具迅速增长的需求，这些工具可以帮助金融和其他行业的全球组织探索和评估他们实现量子优势的途径。经典蒙特卡洛积分法是一系列计算领域的首选方法，在这些领域无法获得分析解决方案，而人们普遍认为这些方法将受益于量子优势。通过采用模块化方法，我们将为这些科学和金融专业人士提供一个平台，通过未来几年的快速技术进步为他们提供灵活的支持。”
新白皮书列出了除金融领域外，QMCI的发展还将惠及其他领域，包括提高供应链和物流、能源生产和传输以及数据密集型科学领域（如解决高能物理中的高维积分）的效率。报告认为，估算和预测等用例可以从目前形式的新QMCI引擎中受益。
事实上，根据预计，银行和金融机构对量子计算能力的投资将从2022年的8000万美元增至2032年的190亿美元——10年复合年增长率为72%。
参考链接：[1]https://thequantuminsider.com/2023/09/13/quantinuums-quantum-monte-carlo-integration-engine-shows-early-stage-quantum-advantage/[2]https://www.eenewseurope.com/en/first-complete-quantum-monte-carlo-integration-engine/[3]https://www.quantinuum.com/news/unveiling-the-first-fully-integrated-and-complete-quantum-monte-carlo-integration-engine[4]https://www.hpcwire.com/off-the-wire/quantinuum-advances-monte-carlo-techniques-with-quantum-monte-carlo-integration-engine/
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