「人工智慧和量子信息正在改變這個世界，它們是當前科學前沿的關鍵領域，正跨越傳統技術的極限，為信息科技注入新動力。」
在今天下午舉行的2025浦江創新論壇「ai量子智能」分論壇上，來自中國、美國、歐洲、新加坡等世界各地的量子科技領域專家，探討人工智慧與原子量子計算、量子信息科學、量子線路優化、量子演算法應用的交叉融合，研判量子人工智慧領域當下亟需解決的關鍵科學問題。在這裡，無處不在的量子與無所不能的ai相撞，有關未來的創新變革誕生。
量子與ai各自「突破」
還在20年前，量子與ai彷彿兩條平行線，在各自的學科里歲月靜好，孤獨又「無名」。1950年，圖靈提出「圖靈測試」，為機器模仿人類智能立下首個標杆；1986年，神經網路學習演算法的出現，讓ai從抽象概念向技術落地邁出關鍵一步。進入本世紀，ai迎來「爆發期」：2016年至2018年，「阿爾法狗」擊敗世界圍棋冠軍、「阿爾法摺疊」破解蛋白質摺疊難題，完成了上世紀「想都不敢想」的任務；2022年，openai推出的chatgpt實現接近人類的語言交流能力，達到「能像人一樣普通交流，甚至更聰明一點」的水平；2025年，開源大模型的推出更具里程碑意義——它成本低、易開發，打破了大模型的技術壟斷，讓全球研究者能共同推進創新，是行業里非常重要的時刻。
當ai從理論到實用步步跨越時，量子領域的突破同樣步步紮實。一個世紀前，科學家完成量子力學的複數定義，為理解微觀世界搭建理論框架；1981年，研究者意識到「傳統計算機無法推演量子效果」，提出需構建遵循量子邏輯的新型計算機；1994年，量子演算法可破解rsa密碼的發現，讓各國政府開始重視量子計算研發。「傳統計算機靠0和1的經典比特，量子計算機用量子比特，雖算力更強，卻有個大問題——量子比特易受環境干擾出錯，早年很多科學家覺得『實現實用量子計算機不可能』。」姚期智院士坦言，直到1996年量子糾錯原理被發現，這一困局才出現轉機；而去年穀歌量子晶元實現「指數級錯誤降低」，錯誤率降至0.1%以下，「第一次突破關鍵門檻，給了行業巨大鼓舞」。
一邊「補短板」一邊「拓邊界」
「將量子與ai這兩項顛覆性技術結合，或許能推動人類突破現有知識極限，實現系統能力的躍升。」在姚期智院士看來，二者的融合不是簡單疊加，而是相互賦能的「化學反應」。
最典型的突破在量子糾錯領域。谷歌去年推出的量子晶元，正是藉助ai技術解決了量子計算的核心痛點。其設計de基於神經網路的解碼器，採集數千個量子模擬樣本，用機器學習訓練模型，最終實現錯誤率大幅下降。」姚期智院士解釋說，這就像給量子計算裝上「智能糾錯系統」，讓原本易出錯的量子比特能穩定工作，「這是ai賦能量子的關鍵一步，也為實用量子計算機研發按下『加速鍵』」。
在前沿科學探索中，這種融合更展現出驚人潛力。2015年，ligo探測器首次探測到引力波，證實愛因斯坦百年前的預言；而近期谷歌deepmind與相關研究院合作，用ai強化學習治理引力波探測系統的雜訊，「就像擦掉眼鏡上的灰塵，原本模糊的宇宙信號變清晰了，觀測邊界也更遠了」，姚期智院士形象地比喻，這項突破「開啟了新一代引力波研究，能更有效地檢驗物理學和宇宙學基礎理論」。與此同時，量子計算未來可能破解現有rsa加密，而ai為「後量子密碼」設計提供了新思路。
中國ai量子：基礎紮實潛力無限
量子材料應用分析，量子演算法在優化計算中的應用，量子控制和量子計算中的捷徑方法，高軌道量子模擬……論壇上，來自復旦大學、清華大學、上海量子科學研究中心、新加坡量子技術中心、荷蘭烏德勒支大學、盧森堡大學等的科學家們，分享了各自量子演算法、ai物理學、量子計算、量子加密等領域的最新進展。特別是，中國科學家在量子糾錯、ai賦能量子等領域緊跟國際前沿，最新研究進展在部分方向上已經具備了「並跑」，甚至局部「領跑」的可能。
「中國在量子與ai融合賽道上有優良基礎，也有很強的競爭力。」
中科院院士俞大鵬指出，中國在量子計算領域已取得顯著突破。以深圳為例，過去10年量子研究從零起步，不僅吸引大量國際化人才，還收穫多項關鍵成果，其中「證明複數量子必要性」的研究，為全球量子計算演算法設計與硬體研發提供重要依據，成功躋身國內量子研究「國家隊」行列。
在上海，復旦大學成功研製出中性原子量子計算系統，制定高效並行量子計算指令集；開發ai+量子調控方案，實現了大規模原子系統的自動校準、優化，為量子計算增效提速；自研物鏡的性能也已支撐萬比特級中性原子量子計算；近期在量子優化演算法上又取得新突破，大幅提升np問題的量子計算效率……
展望未來，姚期智院士認為，量子與ai的融合將深刻改變人們的生活。例如，在醫療領域，二者結合能精準模擬分子結構，大幅縮短新葯研發周期；能源領域，可優化能源分配與利用，助力「雙碳」目標實現；通信領域，後量子密碼能保障信息安全，應對量子計算帶來的加密挑戰。
不過，量子人工智慧仍有未知待探索，比如ai早年靠大數據才展現優勢，量子ai何時能在數據需求上體現優勢，還需要更多研究。「可以確定的是，這一領域理論與實踐緊密相連，必須重視原創技術研發和創新型人才培養。我們要抓住機遇，加強資源投入，讓中國在量子與ai融合的時代浪潮中保持領先。」姚期智院士說。
隨著技術持續突破與產業布局完善，量子計算正逐步從實驗室走向市場，而中國在這一賽道上的每一步突破，都將為全球量子產業發展注入新動能。
來源：新民晚報 作者：馬亞寧
