100 岁的量子与 75 岁的人工智能,正联手开启量子智能新时代。
9 月 21 日,在以 "AI 量子:量子智能 " 为主题的 2025 浦江创新论坛专题论坛上,中国科学院院士、上海期智研究院院长姚期智表示,推动人工智能与量子计算机融合发展,将把计算能力推向人类认知的一个极限,量子智能激发的潜能将呈指数级增长。但他同时提醒,量子人工智能刚处于起步阶段,效果显现还有待于量子计算机的进步。
AI 赋能量子计算,将是未来重要方向
近年来,人工智能发展迅速,对算力的需求与日俱增。随着摩尔定律逐渐逼近极限,经典算力的瓶颈制约日益显现。而具有指数级并行处理能力的量子计算,显现出突破现有算力瓶颈的巨大潜力。
不过,量子计算本身也面临 " 量子纠错 " 的困境——目前,操控 1 个量子比特进行计算,或许需要 10 个比特来纠错。姚期智说,去年 11 月,谷歌发布的 AlphaQubit 是一个为量子纠错而设计的 AI 解码器,它是一个神经网络,采集数千个由量子模拟得到的样本,经机器学习训练而成,直接支撑了谷歌 " 垂柳 " 量子计算芯片的诞生。
同时,量子计算的发展给现有密码安全带来极大威胁。为应对密码学所面临的量子挑战,美国早在 2016 年就发起 " 后量子密码 " 设计。
" 经过一段时间的推敲,LWE(Learning with Error)在后量子密码标准的遴选中脱颖而出——而它其实源于机器学习中的一个问题。" 姚期智认为,解决 "LWE 能否被算法攻破 " 这个问题,将是量子算法、机器学习和密码学三个领域的重大突破。
"AI 赋能量子计算,未来将是一个重要方向。" 他认为,有了 AI 加盟,将大幅提升量子计算机的比特数和准确率,也会推动量子计算与 AI 同步前进。
产业发展要沿途下蛋,但不能急于求成
" 替代电子产业的下一代产业,必将是量子产业。" 姚期智在接受记者专访时说,虽然量子产业在中国刚刚起步,但并非要等到量子计算机面世后,产业才能落地。
" 未来,很多产业都会从量子科技中产生,比如量子导航、量子雷达等,量子计算也可加入这个行列。" 姚期智认为,一方面不能急于求成,做任何事都直奔产业而去;另一方面量子科技在发展过程中可 " 沿途下蛋 ",利用新技术推动现有产业的升级。
" 几乎没有一个诺奖级成果,一开始就是为了做成一个产业的。" 姚期智以量子计算为例说,其发展得益于近几十年来大量物理学领域的原始创新,虽然它们在诞生之初,看起来没有什么经济价值。
他说,能够对人类社会产生颠覆性影响的发现,一开始总是由一些绝顶聪明的人,因为好奇心而在一片未知的空间中,艰难探索出一些从未有过的可能性。" 比如量子人工智能,虽已有一些理论基础,但还有大量工作需要探索。"
不需要每个孩子都当科学家
在姚期智看来,中国的人工智能在应用领域已处于世界第一方阵,未来产业也绝对不会落后," 这是‘从 1 到 100 ’的创新,但在源头创新上,我们的人才还不足。"
能够从事源头创新的人才,往往贵精不贵多。" 中国要成为创新强国,就要选出那些适合从事原始创新的人才。" 他说," 从 0 到 1" 的探索过程在旁人看来无比艰辛而枯燥,只有真心喜欢的人才会乐在其中," 我们并不需要让每个孩子都当科学家,不同的人可以分开培养 "。
2004 年,姚期智辞去美国普林斯顿大学终身教职,全职加盟清华大学,就是希望为国家培养更多顶尖人才。回国次年,姚期智就创办了清华学堂计算机科学实验班,即 " 姚班 "。20 年过去,他很高兴看到,一批批顶尖人才在成长," 曾经,这被看成是一种奢望,但我们正在实现 "。
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