Suche nach Arbitrage mit verschiedenen Quantenalgorithmen

Suche nach Arbitrage mit verschiedenen Quantenalgorithmen

Abstract:

Quantencomputing, eine Disziplin, die sich die Prinzipien der Quantenphysik zunutze macht, um komplexe Berechnungen durchzuführen, hat sich seit seiner ersten Konzeptualisierung durch Richard Feynman und Yuri Manin in den 1980er Jahren zu einem transformativen Bereich entwickelt. Jüngste Fortschritte bei der Quanten-Hardware in Verbindung mit einem Investitionsschub haben die Anwendung von Quantencomputern in verschiedenen Bereichen beschleunigt, darunter auch im Finanzwesen. Finanzoperationen laufen oft auf kombinatorische Optimierungsprobleme hinaus, weshalb sie sich gut für Quantenmethoden eignen. Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Ermittlung optimaler Arbitragemöglichkeiten auf den Finanzmärkten, z. B. beim Devisenhandel. Arbitrage kann als kombinatorisches Optimierungsproblem betrachtet werden, das durch Quanten Annealing oder auf Quantengattern basierende Berechnungsmethoden gelöst werden kann.

Aufbauend auf der von Gili Rosenberg gelegten Grundlage wird in dieser Arbeit die Wirksamkeit von Quantum Annealing untersucht und ein umfassender Vergleich mit anderen Quantenalgorithmen, wie dem Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA), durchgeführt. Außerdem wird eine neuartige Orakelkodierung vorgestellt, die durch Quanten-Fourier-Transformation (QFT) verbessert wird, um das Arbitrageproblem mit dem Grover-Algorithmus zu lösen. Angesichts der Tatsache, dass die Anzahl der Qubits und die Größe des Quantenschaltkreises zu den größten Engpässen bei der Berechnung gehören, werden in letzter Zeit etablierte Vor- und Nachbearbeitungstechniken eingesetzt, um die Berechnungseffizienz der verschiedenen untersuchten Quantenalgorithmen zu optimieren.

(Entstanden in Kooperation mit der Aqarios GmbH)

Autor/in:

Jakob Anton Mayer

Betreuer:

Studentische Abschlussarbeit | Veröffentlicht März 2024 | Copyright © QAR-Lab
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