量子与经典机器学习:金融预测的基准研究

在该论文中,该研究团队提出了一个可复现的基准测试框架,系统性地比较了量子机器学习(QML)模型与架构匹配的经典模型在三个金融任务中的表现:(i)美国和土耳其股票的方向性收益预测,(ii)标普500指数上量子长短期记忆网络(QLSTM)与经典LSTM的实时交易模拟,(iii)使用量子支持向量回归(QSVR)实现波动率预测。通过标准化数据划分、特征工程和评估指标,该工作为当前QML模型在何时能媲美或超越经典方法提供了公正评估。研究结果表明,当数据结构与量子电路设计高度契合时,量子方法展现出性能优势:在方向性分类任务中,混合量子神经网络在苹果公司股票(AAPL)上以AUC提升3.8、准确率提升3.4个百分点,在土耳其股票(KCHOL)上以AUC提升4.9、准确率提升3.6个百分点的优势超越参数匹配的经典人工神经网络;在实时交易中,QLSTM在标普500指数四种市场状态下有两种实现了更高的风险调整收益;对于波动率预测,角度编码的QSVR在KCHOL股票上取得最低QLIKE值,在标普500和AAPL股票上QLIKE值与最优经典核方法的差距仅0.02-0.04。该基准框架清晰界定了当前QML架构能带来实质性改进的应用场景,以及经典方法仍占主导地位的领域。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-01-07 11:02

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