量子金融：一种新的经济学方法论｜量子世界地图
导语
量子金融是基于量子系统和金融系统之间的类比建立起来的。这种类比基于量子力学和经典金融理论之间的相似之处。量子力学中的一些概念，如态叠加、量子纠缠、测量等，与金融中的一些概念，如投资组合、风险分散、价值衡量等，具有相似的数学结构和逻辑形式。因此，研究者尝试将量子力学的概念和算法应用于金融领域，以期望能够创造出更加高效、安全和优秀的金融模型和工具。这些应用包括量子风险模型、量子金融市场模型、量子投资组合优化、量子密码学等。
2022年诺贝尔物理学奖授予了关于量子信息科学的基础性研究。一百多年前，量子革命为我们带来了晶体管和激光，今天，基于量子信息的新技术正在让我们进入一个新的量子信息时代。集智俱乐部长期关注量子理论及其在各个复杂系统中的应用，希望可以为大家提供一张丰富的「量子世界地图」。
关键词：复杂经济学，量子力学，量子金融，复杂性科学，经济复杂系统
Ian Dickson | 作者
刘志航 | 译者
朱欣怡 | 审校
邓一雪 | 编辑
图：“九章”量子计算机
量子金融是一个新的领域，旨在解决传统金融标准模型中遇到的问题——即货币是真实的，以现金和资产的形式存在。
有趣的是，所有成果都源于 CERN（欧洲核子研究中心）一位实验物理学家和他在日内瓦的私人银行家之间的一次讨论。此讨论推动了欧洲核子研究中心与一群瑞士银行家之间的合作，他们共同创建了独立的GW论坛（侏儒和巫师论坛），本文正是基于这些论坛论文的摘要。
CERN 研究人员的动机既有知识的简单纯粹追求，又希望成功的预测理论能够解决他们长期存在的资金问题。银行家们深受恐惧和贪婪双重情绪的折磨。他们害怕如果量子金融奏效，而他们对此一无所知的话，会蒙受损失；他们的贪婪是希望借量子金融取得优势。于是这两类人开展了合作。
本文将探讨以下概念和思想实验（当然，许多领域还不完整，需要更多的研究，但本文展示了迄今为止该领域的结果和想法，希望能激发进一步的讨论）。
（1）量子现金和“真实”货币的不存在，以及货币的二象性（量子金融认为货币不是实体的，而是一种量子态）。
（2）房地产经纪人（Realtors）不确定性原则（房地产经纪人如何应对市场不确定性和风险）。
（3）薛定谔银行账户（薛定谔的猫实验来描述银行账户的不确定状态）。
（4）布莱克-舒尔斯模型（Black Scholes，一个数学模型，用于定价欧式期权和其他金融衍生品）。
（5）相对论效应和财务质量（包括炒作驱动（Hype Drives），当前技术）。
（6）现金/能量守恒定律（和费曼现金流图）。
（7）虚拟经济粒子和暴胀宇宙。
首先是古典金融力学史。“现金”最初被认为是由古希腊人发明的，理由是亚里士多德曾说过“所有的投资顾问都是诡辩家”。最近的研究发现，希腊人的想法继承自古埃及人，而在此之前，古埃及人只是因发明了金字塔式销售（Pyramid selling）而受到赞誉。
多年来，人们对现金的真实性质一无所知，经济活动缓慢，继承技术仅限于基本的抢劫和掠夺，猖獗的保护主义只不过是一种保护费（Danegeld）。
这一时期随着银行的发展而结束，银行成功制定了一些基本的货币法则，并开发了一些复杂的金融分析工具，可与数学领域的对数的发展相媲美。事实上，有了利润、亏损、现金流和利息，古典货币理论的基础被亚当·斯密、威尼斯和伦巴第人奠定并编纂（或利用），最终推动了金本位制的创建。另一群人第一次注意到了数学和金钱之间的关系，发明了精算研究，然后发明了保险。
这座金融学大厦一直持续到 1970 年代，当时它的复杂性不断增加（类似于建造更大的粒子加速器），渐渐地让古典理论中的漏洞变得清晰，尽管当时没有人注意到。
这些漏洞的一个关键是石油输出国组织（OPEC）的价格上涨，以及随后的石油美元循环流入第三世界，因为人们相信没有哪个国家会破产。事实证明，这是一种错觉，只有将量子方法应用于货币才能解决。这一时期的另一个特点是金融衍生品（掉期、期货、期权）的出现，它们似乎完全遵守自己的规则，与真实现金的关系比正常情况下更小。
最后，人们意识到世界上的资产比世界上的货币供应量要少得多，而且大多数货币与财产、黄金、商品、服务或任何其他明确的来源无关，而是与一种叫做“信心”的无形物质有关。人们认为，这种无形物质可能与希格斯玻色子（Higgs Boson）有关。
一旦理解了这一点，很明显，只有量子和相对论才能解释现代金融市场所探究的现实。
1. 量子现金和“真实”货币的不存在，以及货币的二象性
尽管现金、利润和损失等日常概念适用于现实世界，但它们在极端情况下会崩溃（这就是为什么巴林银行或奥兰治县等看似健康的组织会突然崩溃的原因）。实际上，货币的“真实”要素永远无法被看到，只能通过它们的作用或符号来追踪。
二象性。投币机展示了货币的粒子性质，但任何金融机构都会告诉你，现金流是盈亏波动的。（量子金融认为货币不是实体的，而是一种量子态，这就给了货币更多的可能性和灵活性。）
图1. 全球金融产品量子金融领域图解 | 源自：Introduction to Quantum Finance
2. 房地产经纪人（Realtors）不确定性原则
你不可能同时知道一项资产的所有权和价值。(如果你知道谁拥有它，那么你就不知道它的价值。你只有在出售时才知道它的价值，也就是说，当它在所有者之间交换时)。
3. 薛定谔银行账户
薛定谔不仅有一只猫（无论是死的还是活的），还有一个银行账户，对此他同样不确定。原因是银行只不过是一个金融概率波，只有当他要回他的钱时，他才能知道他的钱是安全的（类似于观察者效应）。在这一点上，波函数坍缩为“有偿付能力”或“资不抵债”，他可以提取资金，也可以不提取。（当然，一旦他持有现金，他几乎不会感到高兴，因为现金的价值是国家概率的波函数。）
据信，薛定谔的兄弟比尔在借钱后破产了，因为波形最终不得不坍缩为“资不抵债”，使他没有债权人。当然，他的基本理解是正确的，但他的概率计算错了。
图2. 量子力学中的薛定谔猫悖论 | 源自：Introduction to Quantum Finance
4. 布莱克-舒尔斯模型
布莱克-舒尔斯（Black Scholes）是金融连续体中非常复杂的领域。它们就像黑洞一样，绕着自己旋转，最大的那些形成了被破产视界（Bankruptcy Event Horizon）包围的奇点，任何掉进去的东西都永远消失了。
它们过去常常被掩藏起来，但在过去的几十年里，一些更具冒险精神的金融工程师一直在探索它们（有时几乎接近真相了）。产生这种兴趣的原因很简单，将少量零钱投入布莱克-舒尔斯模型定价的金融衍生品可以释放出大量有利可图的能量。
人们经常问当某物落入 Black Scholes 时会发生什么，答案取决于观察者的相对位置。对于外部观察者来说，一切进展顺利，然后突然间，物体（通常是一个财务庞大的机构）落入其中，速度越来越快，直到它穿过破产奇点，并从视野中消失。
对于最接近 Black Scholes 的人来说，一切都很好，并会保持这种状态。他们想是宇宙的其余部分失控了，“这不是我的错”。
幸运的是，如果 Black Scholes 规模很大，则往往标志清晰，如果规模小，则迅速消失。
5. 相对论效应和财务质量
大多数时候，我们生活在一个由利润、亏损和现金流构成的经典金融世界中。
现金流 = 货币 X 加速度
现金流 = 货币 X 光速的平方，同样 = 货币 X 速度的平方 / 2
不必赘述，这意味着有两种方法可以建立一个财务庞大的机构或公司；缓慢的有机增长和接管路线，或者以相对论的速度移动并希望在减速时保持额外的质量。
因此，在尝试快速致富的过程中，为了增加相对于（经典）宇宙其他部分的财务质量，总值得试试达到相对论性的速度。
这通常是通过炒作驱动（Hype Drives）完成的，尽管还没有一种驱动器被证明是可靠的，但多年来已经发展出了许多类型。
最早的炒作驱动有崩溃和燃烧的趋势（参见第二次十字军东征、南海泡沫和郁金香热），而下一代（基于新领域的概念）倾向于背叛他们的创造者并停止生产收入（参见美国独立战争）。
近年来，典型的炒作驱动涉及 vapourware（指已向公众宣布但生产延迟很长时间或根本不生产的产品），并辅以 spin - doctor（指现代传媒） 的支持，直到炒作出足够的热度，并真正发挥作用。早期的生物科技公司的上市就是这种类型的，虽然前景看好，但总的来说还没有实现。辩护者总是说，他们只需要再快一点，就能多赚一点点钱。
在一段沉寂之后，我们看到 Netscape（网景，美国计算机公司） 首次尝试了一种全新的方法，他们使用了火箭理论。简单而有效的方法可以让他们在三天内从1亿美元涨到3亿美元，或者在16个月内从0涨到3亿美元，具体取决于选择的计算起点。
火箭理论基于一个简单的说明，因为 F=ma 和 Ke=mv2/2 ，如果你以足够高的速度从后面扔出足够多的东西，你就会前进并加速。通过抛出600多万份程序副本，他们建立了高度相对的速度，时间会证明他们在返回地球时是否能保持质量。
但2000-2001 年的市场表明，火箭理论并不比任何其他形式的炒作驱动更有效。
6. 现金/能量守恒定律
假设存在现金/能量守恒定律。如果属实，那么绿党认为我们只是在向未来借款的观点，将被证明是正确的，一笔巨额账单将吸收迄今为止的净利润。
为了支持他们的立场，绿色主义者绘制了费曼图，显示时间是中性的（有传言称，费曼制作这些图表是为了向他的银行经理证明，正负信贷是可以互换的，当前支出和未来总金额也是可以互换的。虽然他的银行经理没有看到这个诺贝尔奖获奖作品的重要性，而且在当时确实是不必要的粗鲁，但这些图表已经成为现金流分析的宝贵工具）。
图3. 由量子粒子（例如原子）产生的量子势能级 | 源自：Introduction to Quantum Finance
7. 虚拟经济粒子和暴胀宇宙
经济宇宙的持续扩张永远在创造虚拟经济粒子，它们以量子坍缩的形式存在，作为“现在有一个想法”类型的思想存在（参见 R. Penrose，The Emperors New Mind）。一些这样的粒子的能量足以成为真正的企业。
这枚硬币的另一面当然是通货膨胀，问题是通货膨胀是否会永远持续下去，在稳定状态下停止，还是崩溃。目前尚无定论，因为在这个宏观经济尺度上，数据缺失（所谓的“现金缺失”问题）。除非有更好的衡量方法，否则通货膨胀前景将永远是猜测，控制它更是如此。
关于暴胀是熵的超对称性的争论也没有解决，但如果是真的，就会推翻现金/能量守恒定律，并需要在三个维度上绘制费曼图。
一些人用最近的英国房地产市场作为宇宙的代表（然后论证了稳定状态），但其他人倾向于认为，这个系统太小了，无论如何，这种行为都可以用一个巨大的 Black Scholes 来解释，因国际移民政策的模糊效应而隐藏在视线之外，或者是由相对于市场奇异吸引子的运动引起的市场相变的结果。
图4. 2019年4月15日EURCAD量子金融预测 | 源自：Introduction to Quantum Finance
总结
可以看到，在这个领域还有很多工作要做，但很可能是物理学家、数学家和经济学家继续探索空间和时间的基本原理，而物理学和金融学最终将只不过是对数学现实的可互换解释，而且货币确实将被证明是推动世界运转的力量。
附言
生活确实比小说更离奇。学术界已经证明量子门理论（Gate Theory）可以用来模拟金融市场，而 Black Scholes 只是一个特殊情况（即简单的）的结果。
[我在1996年左右在布拉格的酒吧写了这篇文章(和你一样)，但我认为这个群体可能会喜欢它:-)]
参考文献
[1] Quantum Finance——Intelligent Forecast and Trading Systems
https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-32-9796-8