姚期智：如果未來5-10年量子AI登場，人類將獲得全新的認(rèn)知工具

AI（人工智能）正在從傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的“輔助工具”蛻變?yōu)榭茖W(xué)前沿的“主動發(fā)現(xiàn)者”。

7月19日，在2026年世界人工智能大會（WAIC）的“思想者論壇”上，圖靈獎得主姚期智發(fā)表了題為《人工智能的威力及其局限》的主題演講。他從理論計算機(jī)科學(xué)的獨特視角出發(fā)，深度剖析了AI的底層邏輯與局限性，并描繪了一幅由“AI for Science（AI驅(qū)動科學(xué)研究）”走向“Quantum AI（量子人工智能）”的藍(lán)圖。

AI的底層本質(zhì)依然是圖靈機(jī)，等待與量子結(jié)合加速

姚期智指出，當(dāng)前AI之所以展現(xiàn)出改變世界的驚人威力，本質(zhì)上源于計算范式的深刻變革。傳統(tǒng)的計算機(jī)科學(xué)完全依賴研究人員的數(shù)學(xué)分析和硬編碼算法，而以機(jī)器學(xué)習(xí)為核心的現(xiàn)代AI，則通過“從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)”這一范式，實現(xiàn)了此前無法想象的突破。

然而，AI的力量是否存在局限性？對此，姚期智給出的回答是肯定的：“即使數(shù)據(jù)再龐大，AI的底層本質(zhì)依然是一個增強(qiáng)了數(shù)據(jù)集的圖靈機(jī)，無法解決圖靈機(jī)解決不了的停機(jī)問題（Halting Problem）。”

姚期智進(jìn)一步解釋道，在數(shù)學(xué)與物理的客觀規(guī)律面前，AI存在著無法逾越的剛性邊界。他列舉了兩個典型實例：在信息安全領(lǐng)域，具有堅實數(shù)學(xué)假設(shè)基礎(chǔ)的傳統(tǒng)公鑰加密系統(tǒng)（如ElGamal加密算法），已被證明可以抵抗包括AI在內(nèi)的任何計算機(jī)系統(tǒng)攻擊；而在物理學(xué)層面，利用宇宙物理定律構(gòu)建的“量子密鑰分發(fā)（QKD）”技術(shù)，則在原則上能夠完全阻斷任何純計算機(jī)驅(qū)動的AI黑客破解。

姚期智強(qiáng)調(diào)，厘清這些理論邊界，對于構(gòu)建安全、可控的AI治理體系至關(guān)重要。未來3至5年內(nèi)，AI for Science將迎來最令人激動的黃金期。目前，AI已經(jīng)開始跨越簡單的自然語言索引，展現(xiàn)出進(jìn)行嚴(yán)格理論推演和重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的能力。

基于上述基礎(chǔ)，從更長遠(yuǎn)的角度來看，作為兩大現(xiàn)代科技“巨星”，AI與量子技術(shù)正走向歷史性的交匯與雙向賦能。

姚期智表示，第一階段是“AI加速量子計算”。量子計算40年來的最大瓶頸在于量子比特極易受到外界噪聲干擾，而通過機(jī)器學(xué)習(xí)和大量樣本訓(xùn)練出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)能夠成功“學(xué)到”量子糾錯解碼器的構(gòu)建方法，幫助如谷歌Willow等新型量子芯片將邏輯門錯誤率降至1%的臨界閾值以下，為穩(wěn)定、可靠的量子計算奠定了關(guān)鍵基石。

而“雙星匯聚”的下一階段，則是“量子計算增強(qiáng)AI”，乃至最終“量子AI”的出現(xiàn)。姚期智指出，當(dāng)未來的機(jī)器學(xué)習(xí)不再運(yùn)行在傳統(tǒng)圖靈機(jī)架構(gòu)上，而是以量子機(jī)器作為基礎(chǔ)算力架構(gòu)，直接去處理、學(xué)習(xí)量子數(shù)據(jù)時，人類將獲得超越現(xiàn)有圖靈機(jī)極限的全新認(rèn)知工具。

姚期智表示，中國在量子技術(shù)領(lǐng)域或許正處于領(lǐng)跑地位。“我記得我們在2016年就發(fā)射了全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星，名為‘墨子號’。借助它，我們能夠跨越云層實現(xiàn)基于量子密鑰分發(fā)的安全通信。實際上，中國還建設(shè)了縱橫全國并連接海外的遠(yuǎn)距離量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。”

展望未來，姚期智表示，未來5至10年內(nèi)，量子AI領(lǐng)域?qū)⑷〉蔑@著進(jìn)展：“隨著時間的推移，大家終究會對常規(guī)AI的各種花樣感到疲勞，它遲早會淡出頭條。而我相信，屆時量子AI將會登場，它將在人類科學(xué)探索的馬拉松中點燃新的火花，在關(guān)鍵時刻維系科學(xué)的薪火相傳。”

把AI當(dāng)作合作伙伴，科學(xué)研究的范式將發(fā)生翻天覆地的變化

那么，面對AI從工具到“隊友”的演進(jìn)，青年科研人員與年輕學(xué)子應(yīng)該何去何從？

對此，姚期智在會后互動環(huán)節(jié)中指出，在可見的未來，AI的飛速發(fā)展雖然會率先優(yōu)化并取代諸如初級代碼編寫等系統(tǒng)性、重復(fù)性的基礎(chǔ)工作，但在可見的未來，AI不可能替代愛因斯坦等頂尖科學(xué)家：“無論處于哪行，最重要的事情是去衡量哪些工作是AI不能做的，并努力充實自己這方面的能力。”

姚期智進(jìn)一步指出，在目前的階段，不要把AI單純看作一臺不出錯的機(jī)器，而要把它當(dāng)成合作的伙伴：“既然是伙伴，他就可能會犯錯，我們需要建立機(jī)制去過濾這些錯誤。”

同時，姚期智預(yù)測，在未來的兩三年內(nèi)，科學(xué)研究的范式將發(fā)生翻天覆地的變化：“將來的科學(xué)研究，一個人核心能力的競爭，不再僅僅是你傳統(tǒng)上學(xué)到了什么知識、有了什么想法，而是你加上你所能夠使用的AI工具，成為一個Team（團(tuán)隊）……科研正變得越來越像是一項團(tuán)隊運(yùn)動。”

在這個新范式中，人的關(guān)系依然至關(guān)重要。姚期智強(qiáng)調(diào)，當(dāng)前的AI大模型依然缺乏“創(chuàng)造觀念”以及“把具體真題抽象化”的能力。因此，未來的科研人員和年輕人若想提升自我、不被機(jī)器替代，核心就在于要學(xué)會“看清事情背后的故事，并擁有將其提煉出來的抽象化能力”。

同時，姚期智勉勵年輕學(xué)子，在本科期間要夯實數(shù)學(xué)、物理等底層邏輯訓(xùn)練，并培養(yǎng)一些藝術(shù)修養(yǎng)，同時保持對科學(xué)發(fā)現(xiàn)最純粹的天性與喜悅。

姚期智總結(jié)道：“在物質(zhì)溫飽早已不是問題的現(xiàn)代社會，人最難得的是如何獲得內(nèi)心的喜悅，就像小時候第一次拿到巧克力糖或小玩具時的那種快樂，科學(xué)家在證明一個定理、發(fā)現(xiàn)一個新現(xiàn)象時的成就感，本質(zhì)上就是這種純粹的喜悅，而不是為了別的。如何保持這種天性，是一個很難的問題。”