银行业不可忽视的变革性处理技术研究报告

量子计算：一场变革性的处理科技银行不能忽视 目录 目录 引言 什么是量子计算，以及它是如何工作的？4它将革命化计算吗？ 量子计算发展9 银行如何利用量子12计算？ Krungsri Research的观点 13 参考文献 15 免责声明 除非另有说明，本出版物及其所有内容的版权归Krungsri Research所有。因此，未经事先书面同意，不得对本文本或其任何部分的重新使用、复制或修改。本报告借鉴了众多已建立并可靠的来源，但Krungsri Research无法保证所引用材料的绝对准确性。此外，Krungsri Research不承担因使用本报告或其中包含的数据而直接或间接造成的任何损失的责任。本报告中所表达的信息、观点和判断均为 Krungsri Research，但本出版物不一定反映该机构的意见关于泰国汇商银行公众有限公司或同一商业集团内任何其他公司的。本报告准确反映了汇商研究部在报告发布日的思考和观点，但保留在不提前通知的情况下更改这些观点的权利。 订阅我们 关于研究订阅，请联系krungsri.research@krungsri.com 引言 量子技术受到了越来越多的关注，尤其是在联合国宣布2025年为国际量子科学和技术年之后。1/本项倡议旨在提高公众对量子技术潜在应用的认识。最常讨论的量子技术是量子计算，它允许计算机在极短的时间内处理大量数据。在将来，随着这项技术的广泛应用，包括银行业的各个行业预计将获得显著的利益。这些利益包括更快、更准确的金融数据分析，以及开创性的创新发展。 尽管量子计算承诺以前所未有的方式革新处理能力，但该技术的广泛应用仍面临重大挑战，如理解量子原理和发展熟练的劳动力。因此，银行业必须开始规划利用量子计算，类似地，人工智能（AI）技术在过去一两年内已经产生了变革性的影响。 帕林亚·明萨克鲁尔 Pimnara Hirankasi 博士 分析师parinya.mingsakul@krungsri.com+662 296 2980 研究部门负责人兼首席经济学家pimnara.hirankasi@krungsri.com+662 296 6457 什么是量子计算，以及它将如何变革计算？ 理解量子技术 为了理解量子计算，我们应当从探索“量子”这一概念入手，它属于物理学的一个分支。量子科学研究原子尺度的现象，2/在物体表现出受人类直觉不熟悉的物理定律支配的行为或属性的情况下。例如，一个原子可以同时存在于多个地方，穿透障碍物，尽管相隔遥远，仍能相互影响。 量子知识可以开发和应用于创造影响日常生活和商业。例如，晶体管，3/这些是智能手机、计算机和核磁共振扫描仪（MRI scanners）中央处 理单元（CPU）中的基本组件。4/这些在医疗应用中被利用，既利用了量子原理。在未来，量子原理可能会显著提高与我们日常生活紧密整合的技术效率。 有三种主要的量子技术应用类型，即（1）量子传感，例如能够比当前GPS系统更精确地测量运动的量子导航系统。（2）量子通信，它将量子原理应用于增强通信。5/使数据加密更加安全。2024年，英国政府为此项新通信方法的研究与开发拨款，认识到其在公共卫生数据交换中的潜力及其增强人工智能技术的能力。6/(3)量子计算，是最广泛应用的量子技术类型。根据麦肯锡，量子计算的市场价值预计将达到1310亿美元。2040.7/ 三种主要的量子技术应用类型 经典计算与量子计算的区别 经典计算与量子计算之间的关键区别在于它们的根本处理和存储单元。广泛用于日常生活的经典计算机依赖于经典计算原理，其中数据存储和计算的最小单位是比特。8/一点（比特）在任何给定时间只能存在于两种可能的状态之一，即0或1。每个比特独立运作。在计算机电路中表示电信号以指示二进制条件（例如，开-关，真-假）。这使得经典计算机能够以精确度处理数据和执行指令。 与之相反，量子计算利用了量子力学的原理，例如量子叠加。9/并且量子纠缠，10/开发一个新的基本处理和数据存储单元，被称为“量子比特”或“qubit”。不同于经典比特，一个量子比特可以处于0、1或两者同时存在的状态。此外，量子比特可以相互交互并相互关联它们的状态。.因此，基于量子计算原理运作的量子计算机具有以下能力：处理或解决复杂问题，速度惊人的能力。 量子计算的优势 量子计算具有与经典计算截然不同的特性，具体如下： 加速处理速度 量子计算机可以比传统计算机显著更快地处理高度复杂的任务。例如，谷歌开发的量子计算机“Sycamore”可以在一秒钟的几分之一内解决一个复杂问题。相比之下，“Frontier”这台超级计算机11/被评为世界上最强大的第二位，12/一台传统的计算机，需要47年来解决同样的问题。13/这表明：量子计算在处理能力方面有可能超越经典计算的能力。. 大数据分析的良好提升 经典计算在处理大量数据时存在局限性。因此，全球仅有大约1%的数据被存储并能够有效利用。Frost & Sullivan（2024）预测，到2025年，来自客户行为、医疗保健和供应链管理等各个来源的数据将达到181泽字节（ZB），相当于181万兆字节（TB）。14/随着数据在复杂性和体积上的持续增长，量子计算可以帮助快速分析并识别大数据集中变量之间的关系，释放进一步利用和洞察的潜力。 更精确的估计 经典计算机在处理复杂任务，如优化、模拟或机器学习时，可能存在大约5%-20%的错误范围。然而，BCG（2024）预测，量子计算机将能够提供比经典计算更精确的计算，并且具有更低的错误范围。15/此外，Kea等人（2024）发现，当量子计算与经典计算结合使用时，股票价格预测的准确性可以提高10%。16/尽管存在这种潜力，量子计算可能仍然会因为量子噪声而面临更高的错误率，这一点将在进一步讨论中展开。 提升人工智能智能 量子计算加速了人工智能处理复杂任务的能力，并生成高质量的合成数据。数据17/用于训练生成式人工智能（GenAI）18/模型和其他类型的AI，如预测性AI。19/这可以 显著降低人工智能模型开发（包括大型语言模型）的成本和时间需求。20/那赋能通用人工智能，这些人工智能依赖于大量数据进行训练。 量子计算：7一种银行不能忽视的变革性处理技术 量子计算的限制 量子噪声，或量子系统中的干涉，是量子计算机应用中的重大限制。这种噪声可能由温度波动、振动或磁场引起。 即便轻微的干扰也可能导致量子位失去其量子特性，从而导致量子中的错误处理和降低系统处理复杂或大量数据的能力。因此，量子计算机需要在尽量减少量子噪声的环境中运行，例如维持接近绝对零度的温度。（-273.15°C）21/量子计算机的控制环境可能需要相当于一辆汽车那么大的空间来容纳必要的冷却和防护系统。. 此外，开发量子软件和量子算法以充分利用量子计算机性能的需要，必须新型编程语言。22/此外，量子计算机的制造过程比传统计算机的制造过程显著复杂。这些因素共同对量子计算的广泛应用和应用造成了重大限制。23/ 量子计算的发展 在过去1-2年间，全球主要科技公司正迅速推进人工智能技术的进步，并与量子计算创新并行发展。例如，作为领先的芯片制造商，英伟达与谷歌合作，利用英伟达的超级计算机创建量子计算系统模型，旨在提高效率和解决量子处理中的限制。24/此外，几家其他科技公司也一直在关注量子错误修正。例如，IBM已经开发出量子错误纠正过程比之前高效10倍。25/与此同时，谷歌有 利用人工智能进行错误原因分析和精准定位。26/2024年12月，谷歌发布了其“Willow”量子芯片 ，该芯片采用了一种新的量子比特互联方法，即使在量子比特数量增加的情况下也能降低错误率。27/这一进展是在铺平量子计算实际应用道路上的一个关键里程碑，为各个领域提供了潜在的益处。 企业正开始在各个领域规划和实施量子计算。例如，空中客车公司正在探索在飞机设计中使用量子计算，重点在流体动力学方面。28/为提高性能并支持航空工业的可持续发展目标，例如开发燃料电池作为航空燃料的替代品。29/同时，在泰国，奖励管理平台Paypoint已采用量子技术计算合作伙伴之间的累积积分。时间30/ 上述例子仅是量子计算在商业中可以应用的一些少数示例。在将来，量子计算将在推动多个领域的创新发展中扮演重要角色。例如，它可以用于创建复杂的化学反应模型，这对药物研究和药物开发将有益。此外，它还有设计轻便、快速充电的电动汽车电池的潜力，可以延长其单次充电的续航里程。31/ 量子计算的应用正受到越来越多的关注。 目前，科技和商业领域都在密切关注与量子计算广泛应用相关的发展和预测。麦肯锡在2023年进行的一项调查显示：超过72%的技术高管、投资者和量子计算专家预期，量子计算机将在2035年实现完全容错。同时，剩余的28%认为这一里程碑将在2040年之后实现。32/ 预计量子计算的需求在未来将增长，这得益于该技术的持续进步，同时其局限性也在逐步减少。根据麦肯锡（2024年）的报告，量子计算的全局市场价值预计到2040年将达到1310亿美元，较2023年的90亿美元增长了14.6倍。33/这相当于年复合增长率（CAGR）为17%。 尽管量子计算机具有显著的性能，但它们目前仍需与经典计算机结合使用。例如，在由量子计算机处理之前，数据必须使用经典计算机进行准备，或者经典计算机需要通过云连接的量子计算机来访问量子计算资源。此外，诸如通过网页浏览器浏览互联网、撰写或阅读电子邮件以及处理文档等广泛熟悉的基本计算任务，仍然依赖于经典计算机。34/ 银行如何利用量子计算？ 金融行业有望成为量子计算的关键受益者之一。根据麦肯锡（2023年）的研究，到2035年，预计量子计算将为金融行业创造622亿美元（约合2000亿泰铢）的全球价值。35/值得注意的是，在企业银行业务中，量子计算预计将贡献高达1.9亿美元（约66亿泰铢）（图7）。此外，金融部门对投资量子计算的兴趣日益增长。德勤（2023年）估计，到2032年，全球金融机构将投入大约190亿美元用于量子计算投资，相较于2022年的8000万美元增长了超过233倍，复合年增长率（CAGR）达到72%（图8）。36/ 量子计算在银行业各种应用中提供了显著的好处，以下是一些实施方面的显著例子。 建模与仿真 量子计算有助于管理复杂且大量数据或变量，使银行能够使预测或模型更加准确和快速。量子计算在银行业的应用示例包括压力测试、流动性预测、风险管理、目标客户细分、以及根据特定区域的客户密度和需求进行分支机构扩展或ATM布放规划。 投资组合优化 古典计算机由于需要处理多种数据类型，可能需要大量时间来处理投资组合管理任务。然而，量子计算作为一项强大工具，使银行能够迅速调整股票和债券等投资组合的构成，以最大化收益同时最小化风险。目前，像花旗集团等领先金融机构正在探索量子计算的应用。37/并且摩根大通，38/正在通过与技术公司合作，探索在这个领域应用量子计算，以增强投资组合。管理效率。 欺诈检测 在识别异常或潜在的欺诈交易过程中，银行必须处理大量数据，包括行为模式、交易格式和位置细节。量子计算机促进了结构化和非结构化数据的处理。39/导致更快、更准确的可疑交易检测。 提升客户体验 银行可以通过整合量子计算与人工智能，通过分析客户数据和行为了解客户，实时提供高度个性化的金融产品和服务，从而提升客户服务。40/随着量子计算增强人工智能的智能，银行还可以开发更智能的聊天机器人，这些机器人能更高效、更准确地响应用户需求，从而提升客户体验。 箱子 1示例：银行对量子计算的准备措施 2023年，日本摩根大通银行（MUFG）41/投资于Groovenauts，获得日本一家专注于人工智能和量子计算的新创公司18%的股份。三菱日联银行（MUFG）旨在利用量子计算能力提高交易效率，例如衍生品交易和资产风险管理，包括推进人工智能应用。值得注意的是，MUFG是第一家对量子计算初创公司进行直接投资的