Lompatan kuantum: JPMorgan Chase, Wells Fargo melaju pesat sementara sebagian besar bank tertinggal

Komputasi kuantum mungkin belum menjadi perbincangan di meja makan di rumah tangga Amerika pada umumnya, dan belum sepenuhnya siap untuk digunakan — analis McKinsey memperkirakan bahwa 5.000 komputer kuantum akan beroperasi pada tahun 2030 — tetapi hal ini semakin cepat dan semakin mendekati penggunaan praktis.

JPMorgan Chase, Wells Fargo, Citigroup, dan HSBC adalah beberapa bank yang menguji kemampuan komputasi kuantum untuk mempercepat aplikasi, mengatasi hambatan, melindungi aset digital, dan menggunakan komputasi berperforma tinggi tanpa meningkatkan konsumsi energi. Mereka yakin hal ini akan memberi mereka keunggulan kompetitif saat teknologi tersebut tersedia untuk penggunaan sehari-hari.

“Saya pikir ini adalah waktu yang krusial,” kata Marco Pistoia, kepala penelitian terapan teknologi global di JPMorgan Chase. “Sangat penting saat ini untuk berinvestasi dalam membangun tim kuantum. Komputasi kuantum masih dalam tahap R&D, karena komputer kuantum belum cukup canggih untuk dapat digunakan dalam produksi. Namun, penting untuk menjadi siap menghadapi kuantum sekarang.”

JPMorgan Chase telah menginvestasikan $100 juta di perusahaan komputasi kuantum Quantinuum. Tim Pistoia telah mengembangkan algoritma kuantum yang berpotensi memecahkan beberapa jenis masalah bisnis.

Pada hari Kamis, HSBC mengatakan telah melakukan uji coba aplikasi pertama teknologi keamanan kuantum, untuk melindungi platformnya dalam membeli dan menjual emas fisik yang ditokenisasi, dari serangan komputasi kuantum masa depan.

Wells Fargo pengembang telah bekerja sama dengan IBM untuk menciptakan hampir selusin algoritma kuantum. Goldman Sachs Para peneliti telah bekerja sama dengan para teknolog di Amazon Web Services untuk menilai kepraktisan algoritma kuantum. Mastercard bekerja sama dengan D-Wave untuk menguji potensi komputasi kuantum guna mengoptimalkan program penghargaan loyalitasnya.

“Saya pikir kita telah mencapai titik kuantum di mana kita tidak lagi menjadi pendeta tinggi dari teknologi esoterik,” kata Bob Sorensen, wakil presiden senior penelitian di Hyperion Research, pada konferensi HPC + AI di Wall Street minggu lalu. “Sektor ini mulai bertransisi ke jenis aktivitas yang lebih umum dan dapat diterima secara umum.”

Tantangan masih ada, dan beberapa pekerjaan yang dilakukan para peneliti bank dan pengembang perangkat lunak adalah memahami dan mengatasi sisi negatif serta potensi manfaat kuantum.

Komputasi kuantum menggunakan prinsip mekanika kuantum, ilmu yang menjelaskan bagaimana partikel yang sangat kecil seperti atom dan foton berperilaku, untuk melakukan jenis kalkulasi tertentu jauh lebih cepat daripada komputer tradisional. Komputer klasik menggunakan bit (0 dan 1), sementara komputer kuantum menggunakan qubit, yang dapat mewakili beberapa status sekaligus. Komputer klasik memproses satu kalkulasi pada satu waktu, sementara komputer kuantum dapat memproses banyak kalkulasi yang mungkin secara paralel karena superposisi. Komputasi kuantum lebih cepat dalam memecahkan masalah spesifik dan kompleks yang akan memakan waktu lama bagi komputer klasik.

“Komputasi kuantum seperti helikopter,” kata Constantin Gonciulea, seorang peneliti teknologi di Wells Fargo yang bekerja pada teknologi baru seperti komputasi kuantum dan blockchain, dalam sebuah wawancara dengan The New York Times. Blog Wells Fargo“Komputasi klasik seperti mobil. Helikopter dapat melakukan banyak hal yang tidak dapat dilakukan mobil, tetapi jika Anda ingin berbelanja, Anda tidak akan menggunakan helikopter. Keduanya saling melengkapi.”

Memenuhi kebutuhan akan kecepatan

Salah satu alasan industri jasa keuangan dapat memperoleh manfaat lebih banyak dari komputasi kuantum daripada industri lain adalah karena kebutuhannya akan kecepatan, kata Pistoia.

“Perusahaan farmasi mungkin memiliki kemewahan untuk menunggu tiga hari untuk menyelesaikan perhitungan,” katanya. “Kami tidak dapat melakukannya di lembaga keuangan. Kami membutuhkan hasil secara real time, karena pasar sangat fluktuatif, berubah begitu cepat sehingga kami tidak mampu menghabiskan waktu tiga hari untuk mengoptimalkan portofolio atau memberikan hasil penetapan harga derivatif atau analisis risiko.”

Pada bulan Juni, bank dan Quantinuum mendemonstrasikan penggunaan komputer kuantum yang menangani masalah pengambilan sampel sirkuit acak, tugas komputasi yang melibatkan pengambilan sampel dari distribusi probabilitas hasil untuk sirkuit kuantum tertentu. Menurut kedua perusahaan tersebut, mesin Quantinuum bekerja 100 kali lebih cepat daripada komputer kuantum Sycamore milik Google pada tahun 2019 ketika menyelesaikan tugas dalam waktu 200 detik yang akan memakan waktu 10.000 tahun bagi superkomputer canggih untuk menyelesaikannya.

Pistoia bergabung dengan bank tersebut pada bulan Januari 2020; sebelumnya, ia bekerja di IBM. Ketika ia diwawancarai di bank tersebut lima tahun lalu, “masih bisa diperdebatkan apakah Quantum pada akhirnya akan berhasil,” katanya.

“Banyak perusahaan tidak mau mengambil risiko membangun tim untuk mengerjakan komputasi kuantum: Bagaimana jika ini tidak berhasil? Bagaimana jika berhasil 20 tahun dari sekarang? Namun, saya pikir JP Morgan adalah perusahaan yang memiliki keberanian dan visi. Jadi, mereka memutuskan bahwa itu adalah hal yang benar untuk dilakukan,” kata Pistoia.

Kasus penggunaan

Optimalisasi portofolio, proses pemilihan campuran aset yang optimal, seperti saham, obligasi, dan instrumen keuangan lainnya, untuk mencapai pengembalian tertinggi pada tingkat risiko tertentu, merupakan kasus penggunaan potensial yang populer untuk kuantum dalam perbankan. Pada bulan Februari, Citi bermitra dengan perusahaan rintisan Israel, Classiq, untuk menguji penggunaan algoritma kuantum yang disebut Quantum Approximate Optimization Algorithm untuk optimalisasi portofolio. JPMorgan Chase dan Wells Fargo telah melakukan pengujian serupa.

Kasus penggunaan lain yang sedang dikerjakan tim kuantum JPMorgan Chase adalah distribusi kunci kuantum, sebuah metode untuk bertukar kunci enkripsi yang tahan terhadap serangan komputasi kuantum.

Sering kali, tim Pistoia mengatasi hambatan yang dihadapi oleh sisi bisnis. Mereka akan memeriksa aplikasi ini secara terperinci, mencari tahu di mana letak masalahnya, dan memutuskan apakah aplikasi tersebut layak untuk komputasi kuantum. Jika ya, mereka akan membangun algoritma kuantum.

HSBC menggunakan teknologi keacakan kuantum Quantinuum untuk melindungi aset digital seperti token emas HSBC dari serangan komputasi kuantum. Bank tersebut berharap dapat mencegah insiden siber “simpan sekarang, dekripsi-nanti”, di mana pencuri mencuri data sensitif sekarang dan menyimpannya, dengan harapan dapat menguraikannya nanti menggunakan komputer kuantum.

Masalah: Integrasi dan perekrutan

Integrasi komputasi kuantum dengan infrastruktur teknologi yang ada akan menjadi kendala dalam adopsi, kata Pistoia.

“Alasannya adalah bahwa komputasi kuantum merupakan teknologi yang sangat disruptif dalam artian bahwa komputasi ini memerlukan pengetahuan khusus dan juga, Anda tidak dapat mengambil algoritma klasik dan membuatnya berjalan dengan cara tertentu pada komputer kuantum,” katanya. “Anda harus membuang semua yang Anda lakukan secara klasik dan menerapkannya kembali dengan cara yang sama sekali berbeda.”

Tantangan lainnya adalah merekrut pakar kuantum, kata Pistoia. Orang-orang yang memiliki gelar doktor di bidang tersebut cenderung tertarik pada perusahaan teknologi, katanya.

Di JPMorgan Chase, “Saya pikir persepsi telah berubah sekarang, karena karya yang telah kami publikasikan,” kata Pistoia. Timnya telah menerbitkan penelitian di jurnal dan mempresentasikannya di konferensi. Mereka juga telah menerima beberapa paten.

“Kini kami benar-benar dapat menarik bakat-bakat yang sangat bagus,” katanya.

“Sangat penting untuk membangun sebuah tim, meskipun timnya kecil,” kata Pistoia.

“Komputasi kuantum tidak dapat dengan mudah dialihdayakan,” katanya. “Jika Anda adalah sebuah perusahaan, Anda tidak dapat mengalihdayakannya karena apa keunggulan kompetitif Anda dibandingkan dengan ekosistem lainnya? Jika Anda mengalihdayakannya, pada dasarnya Anda berbagi pengetahuan tentang algoritme Anda dengan banyak perusahaan lain, jadi tidak ada keuntungan lagi.”

Rajeeb Hazra, CEO Quantinuum, tidak mengherankan mendesak para pemimpin industri untuk bergerak maju dengan komputasi kuantum.

“Inilah saatnya untuk mencobanya,” katanya. “Anda harus berani, Anda harus mencoba, Anda harus gagal, Anda harus bersabar.”