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量子金融相关研究

2024-07-08科学

科研背景

量子金融是一个跨学科不断发展的研究领域,应用量子力学和经济学家发展的理论和方法来解决作为经济物理学的一个分支的金融问题。由于金融面临的许多问题没有分析解决方案,量子金融兴起。虽然常规数值方法和模拟计算复杂且收敛速度慢,但量子计算提供了一种优于经典计算的替代技术,可以通过模拟量子力学来解决这些问题。这对于期权等金融工具的资产定价非常重要,因为其价值实时波动。

例如,Emmanuel Haven(2002)从理论上证明,连续金融中著名的布莱克-斯科尔斯模型实际上是薛定谔方程的一个特例,其中假设市场是有效的。他甚至证明了 B-S 模型的量子版本更准确,更能适应市场条件。遵循同样的精神,利率衍生品的 H-W 和 CIR 模型也有其量子版本。解决这些定价问题的量子方法允许更广泛的概率范围,并放宽了对潜在随机过程的假设。Chen (2004) 的论文还证明了量子二项式定价模型可以在观测空间中通过 Bose-Einstein 统计数据崩溃为经典二项式模型。近年来,随着量子计算机硬件的快速发展,研究表明量子系统可以以平方根优势对光子设备上的金融衍生品进行定价。

展望未来,该项目将利用股票和期权的高频金融数据来研究量子金融的一些前沿问题:

用于投资组合优化的量子算法:Shor 和 Grover 的算法已经证明了其在大型投资组合优化的量子模拟中的价值,我们将继续探索结合更多市场场景来模拟收益和协方差矩阵的可能性,例如量子蒙特卡罗模拟。

量子机器学习:随着高性能机器学习算法的发展和海量金融数据的爆发,人们已经意识到采用GPT等大型机器学习模型在金融预测和决策中的重要性。然而,经典的模型训练和适应方法对于金融问题来说太慢了。因此,量子机器学习提出了加速计算和模式识别的使命。例如,量子线性代数算法已经证明了其在金融预测收敛中的用途。类似的提升 QML 的方法对于金融深度学习模型的实证实践至关重要。

量子博弈论和金融网络:这是一个新领域,利用量子博弈论、量子退火来研究市场参与者之间的战略互动,并了解复杂的信息流、加密的金融交易以及与金融网络的互连性。

基本信息

导师1对1

远程线上

项目时长2-5个月

适合人群

本科生、硕士生、博士生

对量子金融、金融数学、物理学、计算科学、应用数学等感兴趣的同学

希望接触海外顶尖科研团队和教授一起做研究,体验国外科研环境的学生

导师背景

S. Yan 导师

约翰霍普金斯大学商学院讲师

美国联邦政府房贷委员会经济学家

加州大学洛杉矶分校经济和统计系研究员

加州大学洛杉矶分校经济学博士毕业

曾任毕马威高级经济分析师

师承保罗萨缪尔森经济学派

将均衡理论引入高频交易数据,对市场信息的传导机制和实时股价波动预测做出了贡献

受邀演讲于 Helsinki Finance Summit, INFINITI International Conference 和 ATINER 等多项国际会议

是 INFINITI, IGI global, Journal of Portfolio Management 等国际会议委员会成员和匿名审稿人

在金融科技 Fintech 领域,导师合作编写的教材有 Fintech as disruptive technology for institutions (IGI global 出版),系统回顾该领域的最新研究进展

Y. Chi 导师

杜克大学东亚文化研究博士后研究员

加州大学圣芭芭拉分校东亚文化研究博士毕业

清华大学外国语言文学研究硕士毕业

研究兴趣包括当代东亚文化,东亚文学电影,战后记忆创伤,性别研究理论,比较文学和翻译研究等等

研究主要对于冷战和战后文学及反思文学体裁的形成做出了贡献

科研大纲

一:

量子金融

经济物理学导论

什么是量子金融

金融视角下的量子力学和量子计算

经典定价模型的量子版本

量子计算和量子计算机

二:

金融中的量子模拟

量子蒙特卡罗模拟

标准量子算法及其局限性

量子加速投资组合优化

量子退火和量子电路模型

组合优化的前景

三:

量子机器学习

对金融交易的量子攻击

量子金融网络和博弈论

摘要和论文

项目亮点

1、来自美国名校原汁原味的课题,实用而新颖的知识体系,强大的学术教学师资,大量而全面的研究数据支撑,多渠道高含金量的论文发表的保证

2、直接对口美国高校的博士教育,全英文的学习思考环境,长时间一对一浸润式的科研体验,随时进行科研和讨论,真正精英的培养

3、完善的科研服务体系,在参与过程中免费学习各类编程,课题基础知识和学术写作课程,开发和引导学生创新能力,多频多次的实时跟踪学习进度,捍卫学生的研究成果

主要工具/研究方法

R语言、时间序列分析、随机过程、量化市场风险管理、模拟求解方法

先导课程

1、科研工具先导课程(34课时)

2、学科基础英语类课程(87课时)

3、论文技巧课程(5课时)

项目收获

一段沉浸式的科研经历

导师个性化推荐信(10所网推)

EI/CPCI国际会议论文(独立一作)

SCI/SCCI论文可定制(独立一作)