“量子人工智能尚处于初始阶段，但科学内涵丰富，是值得推动的方向。”9月21日，图灵奖得主、上海期智研究院院长姚期智在以“AI量子：量子智能”为主题的浦江创新论坛专题论坛，作主旨报告《量子与人工智能的时代展望》。
姚期智作主旨报告。浦江创新论坛提供
【AI赋能量子计算】
AI和量子信息，当今的两个关键领域正在跨越传统技术面临的极限，为信息科技带来发展的新动力。
“AI可以赋能量子计算。”姚期智介绍，量子纠错是实现量子计算机的主要瓶颈之一，因为量子比特容易受到环境干扰从而产生错误。
彼得·肖尔在1996年发现，如果量子纠错的精确度达到某阈值，就能实现可扩展的量子计算。2024年，谷歌量子芯片首次用105个量子比特实现阈值低于1%的量子纠错，其核心技术正是一个为量子纠错而设计的解码器，它是一个神经网络，采集了数千个用量子模拟得到的样本，经AI机器学习训练而成。
“这个例子说明A1可以赋能量子计算，但谷歌量子芯片的比特数、准确率、速度仍需大大提升。这也是量子芯片发展重要的未来方向。”姚期智说。
据介绍，清华大学邓东灵教授与浙江大学王浩华教授等合作者，最近也做出了优秀的量子纠错工作，“我们中国在这方面已达到世界水平，对于AI赋能量子计算的前景我也非常乐观。”
A1同样可以赋能引力波探测。自2015年9月LIGO首次探测到引力波，科学界有了一种新的观察宇宙的方式。就在这个月，谷歌DeepMind、LIGO和格兰萨索科学研究所合作，在国际权威学术期刊《科学》发表论文，他们用AI强化学习方法治理LIGO系统的噪声，提升控制精度，扩展了宇宙观测范围。
【迫切需要找到后量子密码】
目前，计算机网络安全普遍使用的是RSA等公钥加密算法。但其实早在上世纪90年代，科学家就发现RSA、椭圆曲线等加密方法都能被量子算法破解。
这就迫切需要找到下一代能抵抗量子计算的密码：后量子密码。经过一段时间的探索，LWE（带误差学习）算法浮现，并在后量子密码标准的遴选中脱颖而出。
LWE能被量子算法攻破吗？“如果解决这一问题，将是量子算法、机器学习及密码学三个领域的重大突破。”姚期智说。
姚期智说，我国在量子人工智能方向具备优良基础，亟待前瞻布局，培养尖端人才，加大攻关以确保立于领先地位。
【产业落地不必等量子计算机面世】
论坛间隙，姚期智接受了媒体采访。
姚期智接受采访。黄海华 摄
谈及AI的应用，姚期智认为，从宏观上看，中国现在处于世界第一行列。“这是‘从1到100’的创新，但在源头创新上，我们的人才还不足。”
原始创新是最重要的，需要长期主义。譬如，量子计算的发展正得益于近几十年来在物理上的原始创新，虽然它们看起来没有什么经济价值。“对于中国来讲，我们需要原始创新的力量，才能够真正成为一个科技大国。”
正是为了这一目标，2004年，姚期智辞去普林斯顿大学终身教职，全职加盟清华大学，并于第二年面向本科生创办了清华学堂计算机科学实验班，即“姚班”。
2010年，姚期智牵头设立清华大学交叉信息研究院时，同时设立了量子实验室，来设计和建造量子计算机。
“当年，国内几乎没有什么人听过量子计算机，也不认为我们中国有条件做得出来。如今，国内的量子实验室进展都不错。”姚期智说。
虽然量子产业在中国刚刚起步，但在姚期智看来，并非要等到量子计算机面世后产业才能落地。与此同时他强调，这还是要靠科学家的好奇心去探索，不要把产业落地当作科学导向。
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