一个可能的量子算法的应用程序市场价格预测

Shaktikanta Nayak, Sitakanta Nayak J.P.Singh
部门管理研究中,印度理工学院,Roorkee北阿坎德邦(印度)-247667

文摘

量子计算利用固有的并行性,由于量子态的叠加原理,因此它有可能增加许多计算问题的解决速度。近年来Grover的搜索算法,痛的分解算法和Deutsch的算法已被证明的解决一些问题成倍增长的速度比他们的古典计数器部分。金融市场是高度敏感,研究不确定和复杂的。然而传统的经典计算机计算能力有限对问题的复杂性。本文可能的应用Deutsch市场价格预测的算法已经被讨论了。

关键字

量子计算,量子算法,计算金融

介绍

金融市场是高度敏感,研究不确定和不可预测,取决于许多外部因素。没有定义良好的分析方法来预测金融市场。由于没有明确的数学或金融市场预测分析解决方案,人们通常应用数值方法和计算机模拟,从而获得更好的结果。引入计算机科学解决金融问题被称为计算金融,在计算机模拟试图找出最接近给定的问题的结果。但传统的经典计算机计算能力有限对问题的复杂性。因此,处理时间取决于处理器的速度和处理器的速度取决于在每一个时钟周期执行的指令数。

因此如果我们想要增加的诉讼能力古典电脑我们必须添加越来越多的计算组件的物理系统最终会增加系统的硬件组件。根据摩尔定律的预测,如果我们将增加一个固定大小的集成电路,晶体管的一天将会原子晶体管的大小。因此,自然我们来点量子理论进入计算领域被称为量子计算。量子计算利用固有的并行性,由于量子态的叠加原理,因此它有可能增加许多计算问题的解决速度。近年来,某些情况下,量子算法,像Grover的非结构化数据基本搜索算法(4、5、13),痛的分解算法[11]和Deutsch的算法,解决问题的指数增长速度比他们的古典计数器部分。因此值得引入量子算法在计算金融的上下文。所以在金融领域中引入量子概念可能导致更好的近似在规定的时间内做出一个好的决定。在本文理论方法讨论了预测一个金融工具的市场价格使用Deutsch算法。论文的组织如下:第二节介绍量子概念计算,第三节工作原理的量子算法,第四节Deutsch的算法的定义,声明第5节的金融问题和解决方案,第六节结论和引用。

在计算量子的概念

两种类型的操作下进入一个量子系统:测量和量子态转换。盖茨在经典计算的普遍用于计算的目的,而在量子计算大多数算法都遵循一系列量子态转换测量紧随其后。实际量子计算过程非常不同于经典。在经典计算机给出输入数据通过输入设备,输入信号存储在计算机内存中,然后输入微处理器和结果是存储在内存之前显示在屏幕上,那么电路在对比周围的信息传播,信息在量子计算是首先存储在寄存器,然后外部字段,如振荡磁场、电场或激光应用于生产门操作寄存器。这些外部字段设计生产所需的门操作,即酉矩阵作用于一组特定的量子位.Hence坐在注册的信息,他们每次更新门操作作用于登记。为了理解量子寄存器的操作,我们必须知道量子系统的发展。为更好地理解参考[8]。

量子计算机的工作原理:

考虑一个古典注册3位,那么可能的结果将是238(它可能使用这个寄存器来表示任何一个数字从0到7在任何时间)的实例。如果我们将考虑一个寄存器3量子位,那么寄存器可以同时代表所有的数字从0到7。单个处理器拥有量子位寄存器将能够执行计算同时输入寄存器的使用所有可能的值。这种现象称为量子并行性。量子并行性可能是由于量子态的叠加原理。与经典比特量子比特可以同时存在0和1,为每个状态的概率由数值系数。量子计算机的基本组件(3、8、12)如下:

注册或一组寄存器。

b。一个酉矩阵,用于执行量子算法。

c。测量数据中提取信息。

量子算法的工作原理

算法的思想来实现量子力学的任务,费曼推出了[1,2]。最重要的量子算法发现迄今为止所有执行的任务没有古典等价物.Deutsch[3]的算法旨在解决的问题确定是否一个二元函数是常数或平衡。它的运行时间是在古典方法需要。西蒙的算法[11]是专为发现2 - 1二元函数的周期性,是保证拥有一个周期元素。这里指数加速也实现了。另一个著名的算法称为Grover的算法是搜索一个无序数据库,在传统搜索算法运行时间。这是一个真实世界的例子问题的量子算法提供了性能,经典是不可能的。最后最重要的量子算法是肖的质因数分解算法[6]。这个算法发现大量的主要因素在多项式时间内最好的经典算法需要指数时间。用于量子算法的基本步骤(2、5、11)如下:

量子寄存器进行初始化。

b。把寄存器的叠加状态。

c。发展寄存器使用统一的操作符。

d。衡量美国的结果。

量子甲骨文:

结论

在本文中,我们已经讨论了量子计算机的工作原理,量子算法和一个可能的Deutsch的算法应用到金融市场价格的预测。这里我们已经讨论过的一个例子,预测一个金融工具的市场价格评估函数只有一次使用Deutsch的算法。因此,在计算上比传统方法快得多。该算法有效解决了我们的问题,但缺点是使用量子计算机的实现算法。

引用

Aharanov D。:量子计算。在d . Stauffer(主编),年度审核计算物理VI。雷竞技苹果下载新加坡:世界科学,(1999)。
格罗弗,L。:量子计算。七月/八月,科学能力(1999)。
劳埃德,S。:量子力学的电脑。《科学美国人》,273 (4),140 - 145,(1995)。
Rieffel,大肠和波兰人,W。:介绍量子计算非物理学家。ACM计算调查(CSUR)体积32,问题3,页:300 A¢335,(2000年9月)。
格罗弗·l·K。:量子力学数据库搜索算法快。学报》第28届年会在理论计算(获得STOC), p . 212 - 219, (1996)。
DiVincenzo, d . P。:低廉的盖茨是普遍的量子计算。理论物理。启,51 (2),p . 1015 - 1022年(1995年)。
Nakahara, M。后,铁男,O。:量子计算,从线性代数,物理实现,CRC总统,波卡拉顿(2008)。
尼尔森,M。壮族,I.L.壮族:量子计算和量子信息。剑桥大学出版社(2002)。
贝尼奥夫,p。:量子力学的哈密顿模型图灵机。J Stat。体育,牧师vo1.29 (3), pp.515 - 546 (1982)。
骑士,M。:量子计算的艺术。工程与技术、2 (1),p。30日(2007年)。
肖,P。:量子计算的算法:离散对数和保理。美国第35年度研讨会上计算机科学的基础,p . 124 - 134, (1994)。
多伊奇,D。:量子理论,Church-Turing原理和普遍的量子计算机。Proc。r . Soc。Lond。400:97,(1999)。
ShaktikantaNayak SitakantaNayak,摩根大通辛格,一个简单的解释搜索技术在量子框架,全球研究计算机科学杂志》上。卷,10号(2012)。