Quanten-Reordering spart Millionen im TARGET2-Zahlungsverkehr
Eine gemeinsame Studie von Bank of Canada und Banca d’Italia zeigt, dass die gezielte Neuordnung von Zahlungswarteschlangen durch Quanten- und heuristische Algorithmen den täglichen Liquiditätsbedarf im Großzahlungsverkehr um durchschnittlich 23 bis 269 Millionen Euro senken kann.
Effizienzgewinne durch veränderte Reihenfolgen
Forscher der Banca d’Italia und der Bank of Canada analysierten anhand von TARGET2-Transaktionsdaten aus 35 Tagen des Jahres 2021 die Neuordnung von Zahlungswarteschlangen.
Unter Einsatz des hybriden Quanten-Solvers CQM von D-Wave wurden Zahlungsstapel von 70 und 140 Transaktionen optimiert.
Bei Stapeln von 70 Zahlungen betrug die durchschnittliche tägliche Liquiditätsersparnis 23,16 Millionen Euro, bei 140 Zahlungen lag sie bei 38,35 Millionen Euro.
In der Spitze wurden 167 Millionen Euro erreicht.
Für einen 70er-Stapel benötigte der Quanten-Solver rund fünf Sekunden Rechenzeit.
Im untersuchten Segment wickelten 92 Institute Zahlungen ab, wobei die fünf größten Institute 86 Prozent des Gesamtvolumens stellten.
Klassische Heuristik überwindet Hardware-Grenzen
Als Benchmark setzten die Autoren einen klassischen Simulated-Annealing-Algorithmus (SAA) ein, der vergleichbare Ergebnisse erzielte und auf Stapel von bis zu 700 Zahlungen skaliert werden konnte.
Bei dieser Losgröße stiegen die durchschnittlichen Einsparungen auf 269 Millionen Euro pro Tag, bei Spitzenwerten von 3,9 Milliarden Euro.
Zudem zeigte ein Machine-Learning-Modell mittels SHAP-Werten, welche Faktoren die Optimierbarkeit bestimmen: Entscheidend sind vor allem eine hohe Zahl von Teilnehmern, die simultan als Sender und Empfänger agieren, sowie viele eindeutige Empfänger.
Echter Nutzen jenseits des Quanten-Hypes
Die Studie belegt das enorme Potenzial von Reordering-Algorithmen zur Liquiditätsschonung in RTGS-Systemen.
Ernüchternd für den Quanten-Hype ist jedoch, dass klassische Heuristiken bei größeren Transaktionsstapeln derzeit noch überlegen sind.
Zentralbanken erhalten dennoch einen pragmatischen Hebel zur operativen Effizienzsteigerung.