論文の概要: Solving 2D Black Scholes Equation via Hermitian Block Embedding and Generalised Quantum Signal Processing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.00458v1
- Date: Sat, 30 May 2026 00:51:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-02 21:34:28.470909
- Title: Solving 2D Black Scholes Equation via Hermitian Block Embedding and Generalised Quantum Signal Processing
- Title(参考訳): エルミタンブロック埋め込みと一般化量子信号処理による2次元ブラックショール方程式の解法
- Abstract要約: ブラック・ショールズ方程式は、金融デリバティブの仲裁価格を問わないための基本的なモデルを提供する。
量子線型代数アルゴリズムの最近の進歩は、適切なユニタリ形式やエルミート形式の変換によって行列関数を実装できる。
我々は,GQSPを二次元ブラックショール方程式に適用できるエルミートブロック埋め込み法を開発した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.483208369550461
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Black Scholes equation provides a fundamental model for the no arbitrage pricing of financial derivatives. After finite difference discretisation, the pricing problem can be formulated as a finite dimensional linear algebra problem involving the inverse of a non Hermitian time step matrix. Recent advances in quantum linear algebra algorithms, particularly the generalised quantum signal processing (GQSP)algorithm, enable matrix functions to be implemented through polynomial transformations of a suitable unitary or Hermitian form. In this paper, we develop a Hermitian block embedding method that enables GQSP to be applied to the two dimensional Black Scholes equation. Numerical simulations for two asset European call options are performed to evaluate the proposed approach. GQSP based solutions are benchmarked against the classical polynomial approximation with backward Euler finite difference method, showing close agreement. This indicates that the Hermitian block embedding construction accurately captures the dynamics of the original non Hermitian operator. These results demonstrate the feasibility of combining Hermitian block embeddings with GQSP for multidimensional Black Scholes problems and provide a proof of principle for applying modern quantum linear algebra techniques to option pricing.
- Abstract(参考訳): ブラック・ショールズ方程式は、金融デリバティブの仲裁価格を問わないための基本的なモデルを提供する。
有限差分離散化の後、価格問題は非エルミート時間ステップ行列の逆を含む有限次元線型代数問題として定式化することができる。
量子線型代数アルゴリズム、特に一般化量子信号処理(GQSP)アルゴリズムの最近の進歩により、行列関数は適当なユニタリ形式やエルミート形式の多項式変換によって実装できる。
本稿では,GQSPを2次元のBlack Scholes方程式に適用可能なHermitian Block Embedding法を提案する。
提案手法を評価するため,2つのアセット欧州コールオプションの数値シミュレーションを行った。
GQSPに基づく解は、後方のオイラー有限差分法による古典多項式近似に対してベンチマークされ、密接な一致を示す。
これは、エルミートブロック埋め込み構造が元の非エルミート作用素の力学を正確に捉えていることを示している。
これらの結果は、多次元ブラックショール問題に対するエルミートブロック埋め込みとGQSPの組み合わせの実現可能性を示し、近代量子線型代数技術を適用して価格をオプション化するための原理の証明を提供する。
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