Computació quàntica, fractals, encriptació i 'blockchain': en la cruïlla dels mercats financers

El mercat borsari o de valors i el mercat de capitals constitueixen de forma complementària els mercats financers. I s'entén, des de la hipòtesi del mercat informalment eficient, que els preus del mercat dels valors o títols generalment incorporen tota la informació referent a les empreses que representen. Teòricament, el resultat de la lliure competència en el mercat és un balanç relativament òptim que s'actualitza constantment entre el preu i el valor dels participants, perquè la informació és coneguda i flueix.

 

Encara que tal aproximació hauria de corregir-se amb consideracions provinents de pràctiques "no ideals" com la informació asimètrica o l'obsolescència programada, entre d'altres, es dona per fet que els rendiments observables en la seva seqüència es distribueixen usualment en forma normal i són independents entre si.

 

Tradicionalment, en econometria, s'ha considerat que els components d'una sèrie temporal són la tendència, el cicle, l'estacionalitat i el component aleatori o irregular.

 

En l'anàlisi de les sèries temporals dels valors del mercat borsari es té en consideració l'existència d'aquests components i la d'un comportament que apunta a l'òptim facilitat per un mercat informalment eficient.

 

Quan l'anàlisi de les sèries temporals dels valors del mercat borsari detecta la presència d'irregularitats o anomalies en el comportament de les cotitzacions, la gestió estratègica de la cartera de valors tracta de treure’n profit, cosa que acaba impactant en la suposada "perfecció" del sistema, deformant les sèries. De manera que el mercat informalment eficient es cancel·la a si mateix. «Saber què passa», «saber que els altres ho saben» i «saber que els altres saben que tu ho saps» porta al paroxisme d'haver de reajustar constantment el potencial impacte de l'existència de patrons i de l'abast i grau del seu coneixement i, per tant, a la decisió de posar el control del mercat en mans d'ordinadors.

 

Efectivament, una anàlisi detallada del mercat borsari posa en evidència que els rendiments successius dels valors no són independents com pretén la hipòtesi del mercat eficient, sinó que per exemple responen a diferents formes de control financer, quan no hi ha intervencions de major escala, que delaten determinats patrons de naturalesa fractal.

 

La fractalitat en una sèrie temporal pot evidenciar l'existència d'un algoritme automatitzat per a la seva generació.

 

És a dir, les sèries temporals del mercat de valors incorporen almenys tres característiques essencials: irregularitat, autosimilitud i dimensió. Són prou irregulars per no poder ser descrites en termes geomètrics tradicionals, però presenten cadenes de repetició d'un comportament similar en diferents fragments de la sèrie a diferent escala.

 

Més enllà del que puguin dictar les teories de la conspiració, sembla probable que l'ús de programes informàtics, i en particular d'algoritmes recursius, per a la compra i venda sistemàtica de valors suposa un sistema molt sofisticat de control del mercat de valors, que podria estar darrere de l'existència i observació d'aquests patrons fractals.

 

La irrupció del bitcoin, la primera moneda digital, l'any 2009 —al marge de les inicials controvèrsies afavorides per la resistència de les institucions que donen suport a l’ús de la moneda tradicional— ha suposat una revolució per al mercat financer.

 

L'absència d'intermediació, la reducció de costos i els temps de les transaccions, etc., però especialment la seguretat de la tecnologia blockchain són algunes de les característiques que fan de la moneda digital la moneda del futur.

 

El bitcoin no és purament especulatiu. El seu desenvolupament està fortament limitat per les seves característiques de resposta a la formació de blocs a la xarxa blockchain. Això no el fa especialment útil per a micropagaments o per a operacions que requereixin rapidesa en la resposta, ja que el seu temps de tancament d'un bloc està entorn dels deu minuts. D'aquesta manera, la cultura al voltant de Bitcoin l’està encasellant ràpidament en una moneda digital de valor o de reserva, fet que la condueix a forts moviments especulatius.

 

Les característiques definides en el white paper fundacional de Satoshi Nakamoto per a Bitcoin defineixen clarament les regles d'autoorganització de la mateixa xarxa blockchain. Això fa innecessari, alhora que formal i físicament impossible regular de manera externa Bitcoin, a la manera d'un banc central com en les divises convencionals.

 

Actualment no està constatat que s'estiguin utilitzant sistemes de compra automàtica de moneda digital. Els usuaris de moneda digital tenen un fort control i seguretat en les carteres (wallets) i les tècniques de compra automatitzada requereixen comptes de tipus òmnibus que no estan disponibles actualment. Els exchange de moneda digital només són intermediaris per als usuaris finals i actualment no poden realitzar compres no autoritzades directament pels posseïdors de les carteres.

 

El white paper de blockchain va definir models de prevenció per als atacs del 51%. Aquests són models d'apropiació dels sistemes basats en l'agrupació dels participants per obtenir un avantatge. En el moment actual, tots els intents ja realitzats per dur a terme aquest tipus d'atac han estat frustrats, fet que evidencia la solidesa de blockchain per evitar el control intencionat per una part o parts del sistema.

 

Sobre si s'ha detectat fractalitat en les sèries temporals dels valors de les monedes digitals cal dir que s'han dut a terme anàlisis de correlació comparativa i anàlisis fractals sobre les sèries de temps, analitzant la taxa de moneda digital de Bitcoin i les activitats de la comunitat a les xarxes socials associades amb Bitcoin. En conclusió, es va detectar una correlació significativa entre la taxa de Bitcoin i les activitats de la comunitat.

 

En altres estudis sobre l'autocorrelació en sèries de Bitcoin, s'ha evidenciat que els models aleatoris són presents en els preus durant els períodes d'estudi, mentre que el nivell d'incertesa en els retorns ha augmentat significativament durant aquests períodes de preus alts. A més, tant els preus com els retorns exhibeixen correlacions de llarg abast i multifractalitat. Les distribucions de probabilitat de cua gruixuda són la principal font de multifractalitat en la sèrie temporal de preus i rendiments. Finalment, les fluctuacions curtes en els retorns són dominants durant el període de règim de preu baix i les fluctuacions llargues ho són en el període de règim de preu alt. En general, la fase de règim de preu alt ha revelat profundament patrons dinàmics no lineals consistents en el mercat de Bitcoin.

 

 

Un altre dels nodes que apareix a l'horitzó "tecnològic" del mercat de valors és la possibilitat de hackejar els sistemes d'encriptació de les transaccions obtinguts amb la metodologia blockchain, mitjançant la computació quàntica.

 

La computació quàntica està basada en l'ús de cúbits en lloc de bits. Un bit pren dos valors discrets (un bit d'informació és un estat entre dos possibles) mentre un cúbit pren valors continus. La informació quàntica continguda en un sistema es defineix a partir del conjunt d'estats possibles. En conseqüència, la computació quàntica permet calcular algoritmes complexos que els ordinadors convencionals no poden fer.

 

Avui dia, totes les principals companyies de tecnologia s'estan orientant al desenvolupament de computadors quàntics com la pròxima gran innovació. Tant Google, Microsoft, Intel i IBM, com diverses start-ups i institucions de recerca acadèmica estan invertint massivament en aquesta nova tecnologia.

 

La NASA i Google han estat utilitzant computadores quàntiques D-Wave durant gairebé dos anys, i ja van anunciar el desembre de 2015 que són «un bilió de vegades més ràpides que els ordinadors convencionals».

 

No obstant això, i malgrat les enormes esperances posades en la computació quàntica, un dels grans problemes per a totes les computadores quàntiques és la taxa d'error. Els ordinadors quàntics generalment requereixen temperatures extremadament baixes i protecció activa davant d’agressions mediambientals. Actualment, els cúbits són extremadament inestables i tendeixen a causar errors a causa del soroll.

 

L'interessant de la situació actual en la indústria és que diferents empreses estan treballant en enfocaments diferents en l’àmbit pràctic intentant trobar una solució viable i estable. Per exemple, D-Wave ha adoptat un model de recuit quàntic, usat per IBM i Google, mentre Microsoft ha adoptat un model de porta quàntica (circuit electrònic).

 

 

Random walks o camí aleatori es defineix com una formulació matemàtica segons la qual la següent posició que apareix en una sèrie de valors es determina estocàsticament, aleatòriament (a l'atzar). En una dimensió, el camí aleatori és una ruta representada per una sèrie de nombres generats aleatòriament.

 

El camí aleatori i el moviment brownià són útils per a la descripció de fenòmens en diversos camps. Per exemple, són de molta aplicació en el camp de les finances i anàlisi de models de sèries temporals que incorporin models de fractalitat o amb similituds a la caminada aleatòria.

 

Quantum walk o camí quàntic es pot considerar com una versió quàntica del camí aleatori. S'ha demostrat que diversos algoritmes de cerca quàntica construïts sobre la base del camí quàntic produeixen velocitats computacionals més ràpides que l'algoritme de cerca de probabilitat clàssic corresponent.

 

El límit més gran de les computadores clàssiques és el límit de la Llei de Moore que regula el rendiment de xips de les computadores clàssiques, però «no es pot miniaturitzar el patró del circuit per sota de la mida de l’àtom». Per contra, un ordinador quàntic pot realitzar computació paral·lela per superposició de cúbits i pot ser capaç d'accelerar sense les limitacions màximes dels ordinadors clàssics.

 

Es pot parlar d'una fractalitat quàntica. Hi ha projectes que estan dedicats a la investigació experimental i teòrica d'estats electrònics en sistemes de punts quàntics autoorganitzats connectats per interacció electrònica. En concret, aquests estats quàntics mostren autoorganització, la qual cosa és un tret característic dels sistemes fractals. El seu desenvolupament combina la potència de càlcul paral·lel mitjançant cúbits i l'aplicació de funcions recursives mitjançant sistemes autoorganitzats.

 

La fractalitat quàntica planteja reptes per al control intencionat del mercat de valors. El control del mercat i la sortida dels competidors és un esperó per al desenvolupament de models i computadores quàntiques que apliquin els principis de la fractalitat. Aquests computadors proveirien d'absoluta immediatesa en el càlcul en temps real, i la previsió dels valors de mercat s'acostaria gairebé a la funció instantània de resposta.