Toshiba công bố thuật toán nhanh hơn siêu máy tính

Mới xuất hiện một triển vọng hấp dẫn đối với các nhà giao dịch có thành công  dựa vào micro giây: thuật toán máy tính để bàn giúp xử lý dữ liệu thị trường nhanh hơn so với các siêu máy tính tiên tiến nhất hiện nay. Công ty Toshiba cho biết họ có công nghệ biến những phép tính nhanh như vậy thành hiện thực - không hoàn toàn là điện toán lượng tử. Thông tin này đang thu hút sự tò mò xen lẫn hoài nghi tại các công ty tài chính ở Tokyo và trên toàn thế giới.

Thuật toán mô phỏng rẽ nhánh (Simulated Bifurcation) của Toshiba được thiết kế để khai thác các nguyên tắc đằng sau máy tính lượng tử mà không yêu cầu sử dụng các máy tính đó - hiện có các ứng dụng hạn chế và có thể tốn hàng triệu đô la để xây dựng và giữ gần nhiệt độ không tuyệt đối. Toshiba cho biết công nghệ của họ, có thể cũng sử dụng ngoài lĩnh vực tài chính, chạy trên các PC được làm từ các linh kiện ngoài thị trường.

Trong một cuộc phỏng vấn, Kosuke Tatsumura, nhà nghiên cứu cao cấp tại Phòng thí nghiệm Các hệ thống máy tính và mạng của Toshiba,  nói rằng bạn có thể cắm nó vào một máy chủ và chạy nó ở nhiệt độ phòng. Tập đoàn khổng lồ có trụ sở tại Tokyo này, từ lâu đã nổi tiếng với các lò phản ứng hạt nhân và điện tử tiêu dùng, cũng đã tiến hành nghiên cứu các công nghệ tiên tiến.

Toshiba cho biết hệ thống của họ có khả năng tính toán các cơ hội chênh lệch giá đối với các loại tiền tệ trong vòng vài micro giây. Hãng này cũng đã thuê các chuyên gia tài chính để thực hiện dự án và đặt mục tiêu hoàn thành thử nghiệm trong thế giới thực vào tháng 3/2021.

“Tài chính là ứng dụng quen thuộc nhất”, Nobuaki Kurumatani, CEO của Toshiba, cho biết trong một cuộc phỏng vấn. “Tuy nhiên, có rất nhiều công dụng. Đây là một công nghệ có tiềm năng thực sự”.

Toshiba cho biết họ cần một đối tác áp dụng thuật toán để sử dụng trong thế giới thực và các công ty tài chính đã chú ý khi họ phải vật lộn để giành lợi thế trong thị trường ngày càng bị chi phối bởi máy móc. Các ngân hàng, môi giới và quản lý tài sản đều đã thử nghiệm với máy tính lượng tử, mặc dù các ứng dụng khả thi thường được coi là phải đợi một thời gian nữa.

Thuật toán của Toshiba dường như vượt trội so với các phương pháp tiếp cận đối thủ về thang đo toán học, nhưng tác dụng của nó đối với các vấn đề trong thế giới thực vẫn chưa xác định được. Việc truy cập vào dữ liệu backtesting trong giao dịch tiền tệ và tối ưu hóa danh mục đầu tư chưa được công khai và áp dụng công nghệ cho một vấn đề mới có thể sẽ yêu cầu xây dựng lại thuật toán từ đầu.
Takanobu Mizuta, một nhà quản lý quỹ và nhà nghiên cứu cao cấp của Sparx Group Co., nói “Có rất nhiều người nói về ứng dụng của máy tính lượng tử trong tài chính nhưng chưa rõ chỗ nào sẽ thực sự cần tới nó”. Tối ưu hóa danh mục đầu tư không phải là thứ cần được thực hiện trong vài mico giây và các tính toán liên quan đến giao dịch cao tần – nơi tốc độ rất cần thiết – cũng không quá phức tạp, Mizuta nói.

Toshiba có thể chọn sử dụng thuật toán cho các lĩnh vực ngoài tài chính. Các ứng dụng khác có thể bao gồm những thứ như xác định các tuyến vận chuyển và hậu cần phức tạp và phát triển các loại thuốc mới với độ chính xác phân tử.

Ý tưởng này xuất hiện lần đầu tiên vào năm 2015, khi nhà khoa học nghiên cứu cấp cao Hayato Goto đang khám phá làm thế nào chất lượng của một số hệ thống phức tạp có thể đột ngột thay đổi với đầu vào bổ sung, một hiện tượng mà ông mô tả là phân nhánh. Nhưng ông nói rằng đã mất 2 năm để nhận ra khám phá có thể được sử dụng để tạo ra các thuật toán có thể sàng lọc một cách hiệu quả thông qua một số lượng lớn khả năng - như một máy tính lượng tử - mà không cần các yêu cầu khắt khe để chạy.

Goto hợp tác với Tatsumura, người có chuyên môn về chất bán dẫn rất quan trọng trong việc làm cho các phép tính hoạt động song song trên nhiều bộ xử lý.

Masayuki Ohzeki, phó giáo sư tại Đại học Tohoku, chuyên gia nghiên cứu về công nghệ này, nói rằng chúng ta sẽ thấy một số ý tưởng cho các ứng dụng cụ thể của điện toán lượng tử sẽ xuất hiện trong vòng 5 năm tới. Tuy nhiên, việc triển khai thực sự sẽ phụ thuộc vào thời điểm cải tiến hiệu suất và kỹ thuật để đơn giản hóa các tính toán gặp nhau.

Toshiba đã tiết lộ Thuật toán rẽ nhánh mô phỏng vào tháng 4/2019, ban đầu điều này thu hút được rất ít sự chú ý bên ngoài cộng đồng khoa học. Vào tháng 10/2019, hãng này tuyên bố rằng mô hình của mình đã xác định các cơ hội chênh lệch giá tiềm năng trong giao dịch tiền tệ chỉ trong 30 micro giây - đủ nhanh, mang lại 90% cơ hội thực hiện giao dịch có lợi nhuận. Điều đó đã kích hoạt các câu hỏi từ các tổ chức tài chính ở Nhật Bản và nước ngoài, Toshiba cho biết.

Các ngân hàng đầu tư đã và đang coi điện toán lượng tử là một cơ hội và một mối đe dọa

Goldman Sachs Group Inc. đã và đang xây dựng một nhóm nghiên cứu nội bộ và cuối năm ngoái đã hợp tác với công ty khởi nghiệp WC Ware để tăng tốc tìm kiếm lợi thế lượng tử. Nomura Holdings Inc. (Nhật Bản) đã hợp tác với phòng thí nghiệm của Ohzeki tại Đại học Tohoku để khám phá các ứng dụng trong quản lý tài sản bằng máy do D-Wave Systems Inc. của Canada sản xuất

Ông Kazuyuki Takeda, Tổng giám đốc của Mizuho-DL Financial Technology Co., bộ phận nghiên cứu của một trong những tập đoàn tài chính lớn nhất Nhật Bản, nói “Ngay bây giờ, những gì bạn có thể làm với nó vẫn chỉ là lý thuyết. Sẽ mất khá nhiều thời gian trước khi chúng ta có những ứng dụng thực tế của điện toán lượng tử. Ít nhất 10 năm hoặc lâu hơn”.

Alphabet Inc. (công ty mẹ của Google) tuyên bố vào tháng 10/2019 rằng máy tính lượng tử của họ - được xây dựng trên bộ xử lý tùy chỉnh với hệ thống làm lạnh đặc biệt - có thể thực hiện một nhiệm vụ trong 200 giây, trong khi siêu máy tính nhanh nhất hiện có cũng phải mất 10.000 năm. Các nhà nghiên cứu tại IBM đã phản bác, nói rằng siêu máy tính của họ có thể sánh ngang với bộ xử lý Google Lycamore của Google “trong vài ngày”. Nhưng cụm máy đó chiếm diện tích bằng hai sân bóng rổ trong Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge. Trong cả hai trường hợp, chi phí cho khả năng tính toán giống như lượng tử dường như vẫn còn quá cao đối với hầu hết các ứng dụng.

Trong khi đó, Toshiba đang hy vọng hãng sẽ thành công trong việc thương mại hóa các thuật toán mới của mình - dù là về tài chính hay ở lĩnh vực khác - bằng cách mang lại lợi thế tính toán với công nghệ hiện có.

Ông Goto nói “Chúng tôi cho rằng mình đi trước một năm với những thứ mà chúng tôi công bố. Kiến thức tiên tiến mà chúng tôi có trong nội bộ cho phép chúng tôi tự tin rằng chúng tôi không thể dễ dàng bị bắt kịp”.