Quantum Random Walks without Coin Toss

We construct a quantum random walk algorithm, based on the Dirac operator instead of the Laplacian. The algorithm explores multiple evolutionary branches by superposition of states, and does not require the coin toss instruction of classical randomised algorithms. We use this algorithm to search for a marked vertex on a hypercubic lattice in arbitrary dimensions. Our numerical and analytical results match the scaling behaviour of earlier algorithms that use a coin toss instruction.

Long memory in return structures from developed markets

[En]The present study aimed at investigating the existence of long memory properties in ten developed stock markets across the globe. When return series exhibit long memory, the series realizations are not independent over time and past returns can help predict future returns, thus violating the market efficiency hypothesis. It poses a serious challenge to the supporters of random walk behavior of the stock returns indicating a potentially predictable component in the series dynamics. We computed Hurst-Mandelbrot’s Classical R/S statistic, Lo’s statistic and semi parametric GPH statistic using spectral regression. The findings suggest existence of long memory in volatility and random walk for logarithmic return series in general for all the selected stock market indices. Findings are in line with the stylized facts of financial time series.

Simulation of quantum random walks using the interference of a classical field

We suggest a theoretical scheme for the simulation of quantum random walks on a line using beam splitters, phase shifters, and photodetectors. Our model enables us to simulate a quantum random walk using of the wave nature of classical light fields. Furthermore, the proposed setup allows the analysis of the effects of decoherence. The transition from a pure mean-photon-number distribution to a classical one is studied varying the decoherence parameters.

Panel unit root tests in the presence of cross-sectional dependence: finite sample performance and an application

This paper examines the finite sample properties of three testing regimes for the null hypothesis of a panel unit root against stationary alternatives in the presence of cross-sectional correlation. The regimes of Bai and Ng (2004), Moon and Perron (2004) and Pesaran (2007) are assessed in the presence of multiple factors and also other non-standard situations. The behaviour of some information criteria used to determine the number of factors in a panel is examined and new information criteria with improved properties in small-N panels proposed. An application to the efficient markets hypothesis is also provided. The null hypothesis of a panel random walk is not rejected by any of the tests, supporting the efficient markets hypothesis in the financial services sector of the Australian Stock Exchange.

Time-delayed fronts from biased random walks

We generalize a previous model of time-delayed reaction–diffusion fronts (Fort and Méndez 1999 Phys. Rev. Lett. 82 867) to allow for a bias in the microscopic random walk of particles or individuals. We also present a second model which takes the time order of events (diffusion and reproduction) into account. As an example, we apply them to the human invasion front across the USA in the 19th century. The corrections relative to the previous model are substantial. Our results are relevant to physical and biological systems with anisotropic fronts, including particle diffusion in disordered lattices, population invasions, the spread of epidemics, etc

Random walks systems with killing on Z

We study random walks systems on Z whose general description follows. At time zero, there is a number N >= 1 of particles at each vertex of N, all being inactive, except for those placed at the vertex one. Each active particle performs a simple random walk on Z and, up to the time it dies, it activates all inactive particles that it meets along its way. An active particle dies at the instant it reaches a certain fixed total of jumps (L >= 1) without activating any particle, so that its lifetime depends strongly on the past of the process. We investigate how the probability of survival of the process depends on L and on the jumping probabilities of the active particles.

NONHOMOGENEOUS RANDOM WALKS SYSTEMS ON Z

We consider a random walks system on Z in which each active particle performs a nearest-neighbor random walk and activates all inactive particles it encounters. The movement of an active particle stops when it reaches a certain number of jumps without activating any particle. We prove that if the process relies on efficient particles (i.e. those particles with a small probability of jumping to the left) being placed strategically on Z, then it might survive, having active particles at any time with positive probability. On the other hand, we may construct a process that dies out eventually almost surely, even if it relies on efficient particles. That is, we discuss what happens if particles are initially placed very far away from each other or if their probability of jumping to the right tends to I but not fast enough.

Mean reversion in stock prices: new evidence from panel unit root tests

Purpose – There are several studies that investigate evidence for mean reversion in stock prices. However, there is no consensus as to whether stock prices are mean reverting or random walk (unit root) processes. The goal of this paper is to re-examine mean reversion in stock prices.
Design/methodology/approach – The authors use five different panel unit root tests, namely the Im, Pesaran and Shin t-bar test statistic, the Levin and Lin test, the Im, Lee, and Tieslau Lagrangian multiplier test statistic, the seemingly unrelated regression test, and the multivariate augmented Dickey Fuller test advocated by Taylor and Sarno.
Findings – The main finding is that there is no mean reversion of stock prices, consistent with the efficient market hypothesis.
Research limitations/implications – One issue not considered by this study is the role of structural breaks. It may be the case that the efficient market hypothesis is contingent on structural breaks in stock prices. Future studies should model structural breaks.
Practical implications – The findings have implications for econometric modelling, in particular forecasting.
Originality/value – This paper adds to the scarce literature on the mean reverting property of stock prices based on panel data; thus, it should be useful for researchers.

“Ombro-cabeça-ombro”: testando a lucratividade do padrão gráfico de análise técnica no mercado de ações brasileiro

A partir de uma adaptação da metodologia de Osler e Chang (1995), este trabalho avalia, empiricamente, a lucratividade de estratégias de investimento baseadas na identificação do padrão gráfico de Análise Técnica Ombro-Cabeça-Ombro no mercado de ações brasileiro. Para isso, foram definidas diversas estratégias de investimento condicionais à identificação de padrões Ombro-Cabeça- Ombro (em suas formas padrão e invertida), por um algoritmo computadorizado, em séries diárias de preços de 47 ações no período de janeiro de 1994 a agosto de 2006. Para testar o poder de previsão de cada estratégia, foram construídos intervalos de confiança, a partir da técnica Bootstrap de inferência amostral, consistentes com a hipótese nula de que, baseado apenas em dados históricos, não é possível criar estratégias com retornos positivos. Mais especificamente, os retornos médios obtidos por cada estratégia nas séries de preços das ações, foram comparados àqueles obtidos pelas mesmas estratégias aplicadas a 1.000 séries de preços artificiais - para cada ação - geradas segundo dois modelos de preços de ações largamente utilizados: Random Walk e E-GARCH. De forma geral, os resultados encontrados mostram que é possível criar estratégias condicionais à realização dos padrões Ombro- Cabeça-Ombro com retornos positivos, indicando que esses padrões conseguem capturar nas séries históricas de preços de ações sinais a respeito da sua movimentação futura de preços, que não são explicados nem por um Random Walk e nem por um E-GARCH. No entanto, se levados em consideração os efeitos das taxas e dos custos de transação, dependendo das suas magnitudes, essas conclusões somente se mantêm para o padrão na sua forma invertida

Preços futuros brasileiros seguem um passeio aleatório? um estudo empírico

A pesquisa teve como objetivo testar se preços no mercado futuro brasileiro seguem um passeio aleatório - uma das versões da chamada Hipótese do Mercado Eficiente. Foram estudados os preços dos contratos futuros de Ibovespa e de dólar comercial, de 30 de junho de 1994 a 31 de dezembro de 1998. Aplicação de testes paramétricos e não-paramétricos envolvendo a Relação de Variâncias (Variance Ratio) de Lo-MacKinlay levam à conclusão de que a hipótese testada não pode ser rejeitada, apontando, portanto, para eficiência em tais mercados.

Sistemas técnicos de trading no mercado de ações brasileiro : testando a hipótese de eficiência de mercado em sua forma fraca e avaliando se a análise técnica agrega valor

O objetivo deste trabalho é examinar se a análise técnica agrega valor às decisões de investimentos. Através da elaboração de intervalos de confiança, construídos através da técnica de Bootstrap de inferência amostral, e consistentes com a hipótese nula de eficiência de mercado na sua forma fraca, foram testados 4 sistemas técnicos de trading. Mais especificamente, obteve-se os resultados de cada sistema aplicado às series originais dos ativos. Então, comparou-se esses resultados com a média dos resultados obtidos quando os mesmos sistemas foram aplicados a 1000 séries simuladas, segundo um random walk, de cada ativo. Caso os mercados sejam eficientes em sua forma fraca, não haveria razão para os resultados das séries originais serem superiores aos das séries simuladas. Os resultados empíricos encontrados sugeriram que os sistemas testados não foram capazes de antecipar o futuro utilizando-se apenas de dados passados. Porém, alguns deles geraram retornos expressivos

Verificação da memória longa persistente no mercado de bitcoins : uma análise do expoente de Hurst ao longo do tempo

Um dos principais fatores de estudo do mercado de capitais é a discussão a respeito da teoria de eficiência de mercado, que no caso diverge em relação ao comportamento do preço da maioria dos ativos. Este trabalho tem o intuito de analisar o comportamento do principal índice de preços do mercado de bitcoins (BPI) durante o período de julho de 2010 a setembro de 2014. Inicialmente será testada a hipótese do passeio aleatório para o BPI. Em seguida serão verificadas as correlações de longa data nas séries financeiras temporais utilizando como instrumento de análise o expoente de Hurst (H), que inicialmente foi usado para calcular correlações em fenômenos naturais e posteriormente sua abrangência alcançou a área financeira. O estudo avalia o expoente H através de métodos distintos destacando-se a análise R/S e a DFA. Para o cálculo do expoente ao longo do tempo, utiliza-se uma janela móvel de 90 dias deslocando-se de 10 em 10 dias. Já para o cálculo em diferentes escalas verifica-se, para cada dia, o valor do expoente H nos últimos 360, 180 e 90 dias respectivamente. Os resultados evidenciaram que o índice BPI apresenta memória longa persistente em praticamente todo o período analisado. Além disso, a análise em diferentes escalas indica a possibilidade de previsão de eventos turbulentos no índice neste mesmo período. Finalmente foi possível comprovar a hipótese de mercados fractais para a série histórica de retornos do BPI.

Robustness of the non-Markovian Alzheimer walk under stochastic perturbation

The elephant walk model originally proposed by Schutz and Trimper to investigate non-Markovian processes led to the investigation of a series of other random-walk models. Of these, the best known is the Alzheimer walk model, because it was the first model shown to have amnestically induced persistence-i.e. superdiffusion caused by loss of memory. Here we study the robustness of the Alzheimer walk by adding a memoryless stochastic perturbation. Surprisingly, the solution of the perturbed model can be formally reduced to the solutions of the unperturbed model. Specifically, we give an exact solution of the perturbed model by finding a surjective mapping to the unperturbed model. Copyright (C) EPLA, 2012

An empirical analysis on the efficiency of the microfinance investment market

This paper empirically analyzes the market efficiency of microfinance investment funds. For the empirical analysis, we use an index of the microfinance investment funds and apply two kinds of variance ratio tests to examine whether or not this index follows a random walk. We use the entire sample period from December 2003 to June 2010 as well as two sub-samples which divide the entire period before and after January 2007. The empirical evidence demonstrates that the index does not follow a random walk, suggesting that the market of the microfinance investment funds is not efficient. This result is not affected by changes in either empirical techniques or sample periods.