BIS | 量子计算与金融体系：机遇与风险
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2024-11-29 17:00
北京
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Bank for International Settlements (BIS)发表的《Quantum computing and the financial system: opportunities and risks》一文讨论了量子计算和金融体系的关系。量子计算机仍处于实验阶段，但在未来，它们可能会对金融体系产生深远的影响。通过提供更快、更高效的解决方案，量子计算机有可能解决经济和金融领域最重要的某些复杂问题。例如，量子模拟算法可用于压力测试和宏观经济分析，量子优化可用于资产定价。与此同时，量子计算机的出现也对金融稳定构成了潜在威胁，它们具有破坏一些最广泛使用的加密算法的能力。尽管量子计算发展仍处于初级阶段，但现在存储敏感数据并打算以后解密的潜力要求我们立即做好准备。本文探讨了量子力学的变革潜力及其在金融体系中的应用，包括潜在的好处和主要风险；强调了央行目前为应对这些潜在风险所采取的行动，包括国际清算银行创新中心、法国银行和德意志联邦银行发起的“Project Leap”等。中国人民大学金融科技研究所（微信ID：ruc_fintech）对研究核心部分进行了编译。
作者 | Raphael Auer, Angela Dupont, Leonardo Gambacorta, Joon Suk Park, Koji Takahashi, and Andras Valko
来源 | Bank for International Settlements
近年来，量子计算的研发步伐加快。在20世纪80年代的最初想法（Feynman，1982）之后，这一概念在1998年更接近现实，当时牛津大学的研究人员创建了第一台双量子比特量子计算机（QC），展示了利用量子物理学进行计算的潜力（Jones等，1998）。2023年至2024年间，实验量子计算机的大小达到了1000个量子比特（Atom Computing，2023；IBM，2024），标志着计算能力的显著提高。截至2024年，尽管量子计算仍处于实验阶段，但技术开发者已经通过规划拥有2,000个逻辑量子比特的系统进一步扩展了视野（IBM，2024），旨在在2033年之后提供量子计算的全部能力。量子比特（或量子位），是量子计算机中信息的基本单位，类似于经典计算中的比特。虽然经典比特必须始终处于两种可能状态之一，即0或1，但量子比特可以存在于这两种状态的叠加中，有一定的概率为0，也有一定的概率为1。这一性质与经典物理学中使用的性质相悖，但它是量子力学的基础。量子比特的叠加能力，再加上另一种称为纠缠（Entanglement）的特性，这意味着多个量子比特可以共享一个共同的量子态，为构建与经典计算机根本不同的计算机提供了可能性。虽然单个量子比特可以表示两个状态的组合，但由于叠加，1000个量子比特的量子计算机理论上有能力同时表示21000个不同的状态。量子计算利用量子比特之间的纠缠和与叠加相关的概率来执行一系列操作。这使它们能够比传统计算机更有效地执行一些计算，在某些情况下，比当今任何可用的计算机都有可能进行更快、更准确的计算。这一潜力和该领域的快速发展引起了所有相关行为者的关注：研究人员、投资者、金融市场运营商和政策制定者（图2.A）。人们对量子计算提供的新机会越来越感兴趣，这导致了风险投资家对量子计算相关项目的投资激增与该研究领域的新发现之间的相互作用（图2.B）。
量子计算机基于根本不同的原理运行，为很多棘手的挑战带来了新的解决方案。一些最有前景的领域包括模拟、优化和搜索问题。事实上，首批应用领域之一可能是量子力学现象的模拟。此外，量子计算在许多其他领域也有潜在的应用，如化学和生物工程以及复杂制造业（Bova等，2021）。
量子计算是一种利用量子力学原理进行计算的突破性技术。与处理二进制数字（比特，bits）信息的经典计算机不同，量子计算使用量子比特（或量子位）。量子比特可以以叠加状态存在，有一定的概率为0，也有一定的概率为1。此外，两个量子比特可以处于纠缠状态，这意味着它们共享一个共同的量子态。这些叠加和纠缠现象无法通过经典物理学来解释，如果不深入理解量子力学，它们往往看起来违反直觉。简而言之，与经典计算机相比，这两个特性使量子计算能够以全新的方式进行计算。
虽然量子计算的概念自20世纪80年代以来就已为人所知、第一个实验性的小规模量子计算是在20世纪90年代末建立的，但实际的量子计算尚未实现，目前无法知道它们是否会或何时会可用。一个主要的挑战是在计算时将量子比特保持在量子状态。如果量子比特与环境没有充分隔离，它们的量子态可能会坍缩，在计算中引入噪声。为了缓解这个问题，量子计算机需要比其他情况更多的量子比特。这允许在量子计算机内部的数据表示中存在冗余，并确保即使一些量子比特受到噪声的影响，其他的量子比特仍然能够正确地工作。一个关键的研究方向与增加量子计算机中的量子比特有关。这项技术发展的一个重要里程碑是谷歌在2019年宣布其53个量子比特的量子计算机在一项特定任务上超越了传统计算机（Arute等，2019）。IBM在2022年推出的433个量子比特量子计算机标志着量子计算能力的又一次显著进步。截至撰写本文时，最大的实验性量子计算机刚刚超过1,000个物理量子比特，而根据一些估计，量子计算机要开始解决实际问题需要100万个物理量子比特（NEC，2024）。另一个方向是研究可以利用未来量子计算的计算技术和算法。经典计算机的操作系统隐藏了比特物理实现的细节，这样程序员就可以在不考虑计算机物理细节的情况下实现算法。同样，量子计算领域正在开发自己的一套算法和计算技术，可以应用于未来的量子计算，而不管量子比特将如何实现。量子计算机不会是当今计算机的更快版本，也不会适用于当今经典计算机执行的所有任务。事实上，正如今天所理解的那样，量子计算只适用于一组特定的、狭窄的计算任务。对于这些任务，量子计算机可以比经典的超级计算机好几个数量级，从而可以解决当今几乎无法解决的一些计算问题。量子霸权（Quantum Supremacy）是使用量子计算机解决经典计算机无法在现实时间范围内解决的问题的里程碑。该术语没有确切的定义；例如，对于问题是否必须是一个有用的现实世界应用程序，或者它是否可以是一个人工测试用例，存在不同的观点。相应地，对于量子霸权是否已经实现，目前还没有达成共识（Kalai等，2022）。虽然一些研究团队声称他们已经实现了量子霸权，但许多专家认为，实用的量子计算还需要很多年的时间，一些人认为这可能永远不会实现（Dyakonov，2018）。根据对37位全球领先的量子计算专家的调查，Mosca和Piani（2023）估计，加密相关的量子计算可能会在5到30年内出现。对这些回应的“乐观”看法表明，在五年内发生加密相关量子计算的可能性为11%（高于2022年的6%），在10年内发生的可能性为31%（高于2022的27%）。即使在“悲观”的情况下，未来15年内发生破坏性量子威胁的可能性估计为33%。理论上，在没有时间和计算限制的情况下，任何可以由量子计算机解决的计算问题也可以由经典计算机解决，任何可以通过经典计算机解决的问题也可以通过未来的量子计算机解决（Nielsen和Chuang，2010）。然而，由于其特定的计算方法，使用量子计算机解决某些问题要快得多。尽管理论上经典计算机可以解决一部分问题，但即使使用当今最大的超级计算机，也需要大量的计算时间，但量子计算机可以在合理的时间内解决。量子算法是一个研究领域，研究这些问题以及未来足够规模的量子计算机将如何解决这些问题。文献中出现了许多算法，如量子傅里叶变换、振幅放大和量子游走（Montanaro，2016）。一个特定的算法子类使用量子计算和经典计算的组合，并且应该用于混合计算环境。由于量子计算机仍处于实验阶段，目前大部分工作都是理论性的。这些算法要么仅在数学上进行了描述，尚未实现；要么在模拟的量子计算机中进行了测试，该量子计算机没有提供未来实际实现所承诺的量子加速。金融体系的特点是使用复杂计算来分析、预测和优化。鉴于潜在问题的高维度，当今的高性能计算机可能难以处理这些任务的计算复杂性。量子计算具有处理大量解状态和高效执行复杂计算的潜在能力，为解决其中一些挑战带来了巨大的希望。事实上，金融业预计将成为首批从量子计算中获益的行业之一（Ménard等，2020；Pistoia等，2021）。因此，人们对金融应用的兴趣日益浓厚，该领域出版物数量的增加也证明了这一点（见图3）。图4展示了量子计算在金融领域的广泛应用。该技术可能有用的一个领域是评估财务风险或进行更准确的压力测试，以改善风险管理。量子计算可能产生重大影响的另一个领域是投资和投资组合管理，包括金融市场风险评估。更准确的模拟和分析可以改善投资策略和资产定价。预计人工智能（AI）和机器学习将通过更好的欺诈检测机制甚至更好的交易策略得到实质性的改进。此外，支付和结算以及宏观建模等其他领域也将受到积极影响。![]()
尽管人们越来越感兴趣，也有新的量子算法提出，但量子计算在现实问题中的实际好处很难评估。Choi等（2024）提出了一个框架，以了解量子计算将在哪些方面提供优于经典计算的优势，并得出结论，具有实际量子优势的现实生活用例将很少。他们认为，经典计算机比量子计算机更快地解决中小复杂度的问题，只有算法增益较大的问题才能从量子计算中受益。由于非常大的算法收益在实践中是“罕见的”，理论上甚至在原则上也是罕见的，他们的分析表明，量子计算的好处将流向一小部分用例，而且主要流向那些处理大量数据的用例。他们用一个非结构化搜索的例子来说明这一点，如果问题大小超过10^12，就会出现量子优势（图5.A）。除了算法挑战外，Biamonte等（2017）还发现了两个额外的障碍：数据初始化和输出测量。为了说明这些挑战，根据Castelvecchi（2024）的研究，量子计算过程可以分解为三个步骤：（1）用数据编码的量子态初始化量子计算机，（2）对这些配置的量子比特执行操作，（3）从最终的量子态中提取信息。虽然大多数量子算法都专注于优化步骤（2），步骤（1）和（3）也可能是耗时的。通过将大型数据集转换为量子态来将其初始化可能效率低下，从最终的量子比特串中提取有意义的信息在计算上也可能很昂贵，可能会掩盖量子算法实现的速度提升（Aaronson，2015）。当前文献中研究的许多用例都解决了当今经典计算机正在解决的问题。对于这些问题，量子计算的短期好处通常是以更快的计算速度和类似的结果的形式出现。这种加速的短期经济价值因用例而异。作为量子计算机对任何特定用例潜在好处的一个简单上限，人们可以考虑我们能够用具有无限计算能力的经典计算机实现多少价值。例如，在优化问题的情况下，这对应于在零计算时间内找到全局最优解。对于某些用例，这将具有巨大的经济价值。但在许多实际用例中，即时价值是有限的，例如，由于内在的不确定性和嘈杂的输入数据，这降低了更准确计算的价值，或者因为计算需要很少执行，加速并不能直接转化为即时经济价值。这些考虑因素也适用于通过量子计算机解决相同问题所能实现的经济效益（图5.B）。衡量量子计算机短期影响的一个粗略而直观的指标是受其影响最直接的市场——高性能计算市场。该市场预计将在10年内增长到900亿美元左右，尽管这一预测存在很大的不确定性（见图6）。通过假设量子计算与经典计算相比的性能平均提高，可以估计潜在的节省。例如，如果假设成本降低10%，这将意味着每年“节省”9亿美元。然而，人们需要区分这项技术的短期利益和长期影响。历史上的技术转型与量子计算的长期经济潜力有着深刻的相似之处。从长远来看，可能会产生更大的经济影响。一个恰当的例子是工业环境中从蒸汽机到电力的转变。最初，如果一家工厂在不重新配置更广泛的基础设施的情况下取代集中式蒸汽机，即它仍然通过皮带和轴在工厂内分配电力，那么电力的采用可能会带来适度的改善。然而，长期影响可能更为深远，因为接线使工厂能够极大地重塑电力分配，电动机使生产过程中的大量小步骤自动化（Devine，1983；David，1990）。量子计算的长期影响也可能是变革性的。虽然许多现有的用例“只”看到了量子计算机的加速，但由于使用经典计算机不可行，目前尚未执行的计算任务可能会通过量子计算机变得可能。通过这些用例，量子计算可能会彻底改变数据处理和算法计算，从而在多个领域产生全新的应用，包括材料科学、密码学、人工智能和金融。因此，虽然量子计算的直接好处不大，但它推动计算能力根本变革的潜力可能反映出工厂电气化带来的广泛影响，标志着技术进步的又一次重大飞跃。量子计算和量子物理学的其他新兴应用同时为密码学以及金融系统的安全性和稳定性带来了挑战和机遇。传统密码学使用基于复杂数学问题的算法来保护敏感数据。两个通信实体通常依靠共享密钥来保护他们的消息免受窃听，这被称为对称密钥加密。发送方使用共享密钥对信息进行编码，接收方使用相同的密钥对接收到的信息进行解码并恢复原始信息。用于加密和解密的算法是标准化的，只有密钥是保密的。对称密码学的一个挑战是需要在通信实体之间创建共享密钥。传统上，他们必须通过物理方式将密钥从一个端点传输到另一个端点，例如在纸上或某些电子设备上，提前就共享密钥达成一致。在当今的数字系统中，这一初始步骤通常被使用公钥密码学（也称为非对称密钥密码学）创建共享密钥所取代。图7说明了对称密钥加密和非对称密钥加密之间的区别。在对称密钥场景中，如图上部所示，Alice和Bob同意使用共享密钥来加密和解密他们的秘密消息。Alice使用共享密钥对秘密消息进行加密，并将其发送给Bob。在收到加密消息后，Bob使用相同的共享密钥对其进行解密。在非对称密钥密码学中，如图7底部所示，Alice和Bob各自拥有两个不同的密钥：公钥和相应的私钥。正如其名称所暗示的那样，公钥可供任何人访问，而私钥则保持机密。通过分析公钥来推断私钥是不可行的。Alice使用Bob的公钥对秘密消息进行加密。当Bob收到来自Alice的加密消息时，他会使用自己的私钥对其进行解密。公钥密码学不需要通信端点之间的共享密钥；因此，它避免了在秘密通信之前传输密钥的需要。相反，通信实体可以简单地发布他们的公钥，供任何愿意向他们发送加密消息的人使用。在公钥密码学中，挑战是：Alice如何确定她使用的公钥属于Bob？如果一个伪装成鲍勃的黑客向爱丽丝发送自己的公钥来拦截秘密消息怎么办？为了验证公钥的真实性，人们使用管理数字证书和公钥加密的公钥基础设施（PKI）。数字证书是由证书颁发机构颁发的电子文件，用于证明实体的身份与其公钥之间的匹配。如果Alice希望验证Bob的公钥确实属于Bob，她需要获得一个数字证书，证明Bob的公钥是合法的。Bob为了获得他的数字证书，他必须将自己的身份和公钥提交给证书颁发机构，这是一个受信任的第三方组织。此数字证书包含一个数字签名，用于验证Bob对其公钥的所有权。数字签名是通过使用证书颁发机构的私钥对消息进行加密而创建的。Alice和其他人可以通过使用存储在他们的IT设备上的证书颁发机构的公钥解密签名来确认数字签名的真实性。在当今的金融系统中，实际上在大多数IT系统中，安全依赖于对称密钥密码学、公钥密码学和PKI的组合。大多数消息都是用对称密钥加密的，因为它比非对称密钥加密更有效。然而，在通信会话开始之前，非对称密钥密码学用于在通信实体之间创建共享密钥。PKI用于验证公钥的真实性。对称和非对称密钥加密都依赖于数学算法，使用各自的密钥对消息进行编码和解码。算法的构造使得实际上不可能从其编码版本中推断出原始消息或密钥。重点在“实际”一词上。理论上，有一些算法可以破解密码学并找出密钥，但如果密钥足够大，即使对于最大的超级计算机来说，这也需要大量的计算时间。因此，传统密码学通常被认为足以满足当今的需求。量子计算机的出现带来了这方面的变化，因为它们将能够比传统计算机更快地执行其中一些计算，这可能会使当前的安全过时。该问题对非对称密钥加密的影响大于对称密钥方案。对于对称密钥密码学，一种名为Grover算法的量子算法可用于攻击（Grover，1996）。然而，与使用传统计算机的攻击相比，该算法只能实现有限的加速。因此，安全专家认为，只要密钥长度增加，传统对称密钥加密可以继续使用（Rao等，2017）。量子计算对非对称密钥密码学产生了更深远的影响，如果存在可扩展的量子计算机，一些现有的算法将不再安全。具体而言，随着量子计算机的出现，当今金融系统中流行的Rivest-Shamir-Adleman（RSA）和椭圆曲线密码学（ECC）等公钥加密方法有被淘汰的风险。RSA加密基于一个称为因式分解的数学问题。为了创建密钥，该算法随机生成两个大素数，然后将它们相乘。这个乘法的乘积形成公钥的一部分，而两个大素数用于生成私钥。该算法的安全性来自此操作的单向性：将两个大数相乘很容易，但使用经典计算机对大数进行因式分解非常困难，而当数字足够大时，这几乎是不可能的。然而，因式分解问题是量子计算机可能显著优于当今计算机的领域之一（Van Meter等，2008）。数学家Peter Shor证明，足够大的量子计算机可以在合理的时间内执行因式分解，并可用于破解目前广泛使用的加密算法（Shor，1994）。2001年，研究人员证明了Shor算法的实际可行性，该算法进一步强调了量子计算机使一些现有的网络安全措施变得不安全的潜力。量子计算机破解当今加密方案的能力对金融系统的安全性有着深远的影响。Deodoro等（2021）将最脆弱的领域确定为：（1）在线/移动银行，（2）支付交易（包括现金提款），（3）企业对企业隐私和（4）虚拟专用网络（VPN）通信。在网上/移动银行中，利用量子计算机的攻击者可以在身份验证和授权过程中破坏和窃听用户与金融机构之间的通信。同样，在支付交易或ATM取款过程中，这样的攻击者可以拦截这些交易。公司通常使用基于公钥加密的安全通信渠道；然而，如果掌握量子计算技术，攻击者可以完全访问这些渠道。远程工作的员工使用的VPN也可能容易受到这些攻击。在金融通信中持续使用某些非对称密钥加密方法，特别是RSA和ECC，在量子计算快速发展的情况下，对金融系统的安全构成了迫在眉睫的风险。量子计算机有效破解这些加密算法的理论能力要求采取先发制人的行动，以保障金融运营的持久安全。为了应对这一威胁，研究人员一直在开发能抵抗量子计算的新加密算法（图9，黄色箭头）。有点违反直觉，但其实不需要量子计算机来保护自己免受量子计算的攻击。可以使用经典计算机对数据进行加密，这样量子计算机就无法破解加密。量子计算机在解决某些类型的问题（如因式分解）方面将非常有效，因此解决方案在于基于不属于这些类别的数学问题设计新的密码算法。2016年，美国国家标准与技术研究所（NIST）启动了此类加密算法的标准化过程。为了表示这样的算法，术语量子抗性或后量子密码学通常可以互换使用。作为这一过程的一部分，NIST于2022年宣布了首批被选为标准化的四种加密和数字签名算法，其中第一个标准在2024年12月发布。这一行动将继续筛选提供不同加密方法的其他算法。尽管量子计算机尚不存在，但迫切需要部署抗量子算法，特别是针对高度敏感的数据。这是由于所谓的“现在获取，稍后解密”（HNDL）攻击的潜在威胁（图9，白色箭头）。尽管目前还没有能够破解当前加密的量子计算机，但恶意实体仍可能拦现在截金融数据，意图在未来解密。在量子安全解决方案完全部署之前，高度敏感数据对HNDL攻击的脆弱性仍然是一个关键问题。国际清算银行（BIS）全球网络弹性小组2021年对各国央行进行的一项调查结果（Doerr等，2022）表明，如果利益相关者不为HNDL类型的攻击做好准备，金融体系可能会面临重大损失。虽然量子计算机对传统密码学构成威胁，但量子物理学的其他应用为加强包括金融系统在内的IT系统的安全性带来了新的机遇。量子密码学利用量子力学的固有原理，如叠加、不确定性、相干性和不可克隆定理纠缠，来创建安全的通信。量子密码学的一个关键要素是量子密钥分发（QKD），它基于粒子（通常是光子）的量子特性。这使得通信信道的各方能够获得共享密钥，并保证任何拦截尝试都会被检测到（Aditya和Shankar Rao，2005）。意大利银行进行的一项研究探讨了将QKD集成到支付系统中的可能性，揭示了其潜在的实施方式，以提高当前加密系统的安全性（Tiberi和Bucciol，2023）。然而，这项有前景的技术的实际实施目前在可扩展性和与现有基础设施的集成方面存在一些困难。由于缺乏网络基础设施和高昂的实施成本，长距离传输量子信息仍然是一个挑战（BSI等，2024）。然而，量子信息科学的这一子领域正在迅速发展，被认为是IT系统安全的一项很有前景的技术。随着光纤甚至自由空间量子网络的建设，不同的政府和地区倡议已经启动（Aditya和Shankar Rao，2005）。量子密码学的其他应用包括，例如，量子数字签名和量子货币。虽然从长远来看，这些领域和其他量子密码学领域可能代表着金融体系的新机遇，但它们目前还处于概念阶段，其潜在影响难以评估。金融体系的稳定性从根本上取决于加密安全。量子计算机的出现及其先进解密能力的潜力，带来了巨大的风险，可能导致相当大的经济损失。尽管由于量子威胁的范围和程度的不确定性，量化这些风险具有挑战性，但估计潜在损失对于理解其影响至关重要。例如，一个特别令人担忧的情况是，对关键金融基础设施（如Fedwire Funds Service）的量子网络攻击，其用户包括政府机构（Butler和Herman，2023）。评估此类事件的确切经济影响是复杂的；然而，对央行的一项调查为金融机构遭受的系统性相关网络攻击的规模提供了一些见解（Doerr等，2022）。根据对量子计算破坏当前标准加密可能性的专业评估，估计表明，在攻击发生后的五年内，预计平均损失约为GDP的0.1%（图11）。调查结果表明，随着时间的推移，解密的可能性越来越大，预计损失可能在15到20年内超过GDP的1%，新兴市场经济体可能面临更大的损失。随着金融体系数字化的加速，这一估计预计将上升，突显出对金融稳定的重大担忧。然而，过渡到抗量子密码学可以大大降低这些风险。中央银行在确保金融市场基础设施正常运作和维护金融稳定方面起到关键作用。保护数据，例如与货币政策制定相关的数据，至关重要。鉴于量子计算对金融体系的潜在影响，中央银行需要积极应对这种网络风险，以保持对金融系统的信任和信心。除其他举措外，国际清算银行的Project Leap帮助各国央行加快这一进程。当我们考虑到新密码算法实施带来的这些重大挑战时，向量子安全方案的过渡成为优先事项。从现有的加密协议迁移到量子安全加密是一个复杂、耗时和资源密集型的过程。准备阶段需要在尽可能短的时间内进行规划，因为迁移计划需要大量时间才能完成。如今，过渡到新协议的最直接方法涉及实施后量子密码学，这是量子安全解决方案的一个分支。虽然这一策略增强了安全性，但重要的是要承认其潜在的脆弱性。这些新算法需要在具体应用中进行广泛检查，可能需要持续调整。此外，随着量子计算能力的不断提高，量子计算带来的网络安全威胁可能会不断演变，需要更敏捷的系统。系统从一种算法或协议快速切换到另一种的能力是选择新安全框架时需要考虑的一个重要参数。依赖于基于非对称密码学（如RSA协议）的独特协议将不再可能。准备应对这种网络安全威胁的第一步是创建一个具有适当能力的专门团队，制定考虑组织具体情况的量子准备计划。过渡计划需要考虑传统系统的复杂性，这些系统通常嵌入不兼容的加密算法和协议。新算法的实施在技术上可能很复杂，可能需要对现有系统进行重大调整，包括对系统进行根本性更改。需要大规模部署从现有加密算法到量子安全加密协议的迁移，以抵御量子计算机攻击。这种转变涉及更新广泛的基础设施组件，包括跨各种系统的软件、硬件和加密库，这需要组织内部和跨组织的大量协调。此外，每个受影响的网络安全流程和风险管理框架都需要适应新的协议。通过提前积极应对这些挑战，央行可以在量子世界中增强其数字系统的安全性，保护敏感数据。一旦准备和规划阶段完成，过渡的执行将伴随着保护系统的抗量子密码方案的具体实施。
本文讨论了量子计机为金融体系带来的新机遇和挑战。这项新技术不会取代现有的计算机，也不会适用于所有计算领域。但在某些特定领域，它有可能显著加速计算。文章调查了金融体系中可能的应用领域，包括风险管理、投资和投资组合优化、人工智能、支付和结算以及宏观经济建模。当然，当前文献中描述的大多数用例都解决了目前使用经典计算机解决的已知计算问题。文章还讨论了在金融体系中应用量子计算的潜在经济影响。得出的结论是，最初的收益是适度的，部分原因是量子计算机仍处于早期开发阶段，实验是用小型原型机进行的，部分是因为量子计算机相对于经典计算机的优势仅在一组特定的计算问题中变得明显。虽然早期的实验用例侧重于今天用经典计算机成功解决的计算问题，但在未来使用经典计算机无法解决的用例中，可以预期最大的收益。在早期阶段，我们可能只会看到边际经济收益，但从长远来看，这将是一种转型效应。文章继续讨论量子技术对密码学的具体影响，从而对金融体系的稳定性产生影响。当前的密码学基于使用经典计算机无法解决的数学问题，但未来的量子计算机有可能解决这些问题。这意味着未来的量子计算可以破坏保护我们金融系统的加密方案，从而对金融稳定构成威胁。虽然量子计算机的好处需要时间来发展，但网络安全威胁迫在眉睫，因为恶意行为者今天有可能拦截和存储数据，并打算在未来量子计算机可用时对其进行解密。最后，文章讨论了央行在应对这一挑战方面的责任，以及为降低风险需要采取的步骤。
