【WAIC 2026】姚期智×布拉薩德:兩大圖靈獎得主回望量子魔法時刻丨WAIC現場

7月18日,在2026世界人工智慧大會(WAIC 2026)“實體世界智能科學”主題論壇上,2000年圖靈獎得主、中國科學院院士姚期智與2025年圖靈獎得主吉爾·布拉薩德(Gilles Brassard)教授同台對話。

姚期智與布拉薩德從各自的量子“魔法時刻”談起,深入探討了量子力學如何為人工智慧注入新的計算範式與理論深度。

這是繼去年姚期智對話傑佛瑞·辛頓(Geoffrey Hinton)之後,連續第二年在WAIC舞台上與圖靈獎得主展開巔峰對談。

近年來,姚期智持續推動量子人工智慧的前瞻佈局,主張“量子人工智慧雖處於初始階段,但科學內涵豐富,是值得推動的方向”。

這與布拉薩德長期深耕的研究領域形成呼應。1984年,布拉薩德與查爾斯·本內特提出的量子金鑰分發方法,開創了量子資訊科學這一全新領域。

過去四十年間,量子資訊科學不斷拓展邊界。從量子密碼到量子計算,再到量子人工智慧,量子力學不僅只是一套理論基礎,也逐漸轉化為新的資訊處理方式。

當經典計算受限於算力、能耗與資料瓶頸時,量子計算所代表的平行性、疊加態與糾纏特性,被視為為AI帶來新底層能力的“源頭活水”。

姚期智提出,量子資訊科學能否為AI帶來新的計算範式、又將如何實現,是當下最值得追問的命題之一。

布拉薩德的態度很樂觀,在他看來,量子計算有望在某些任務上實現指數級加速,雖然何時建成尚未可知,但“是否”已不再是問題,未來是光明的。

圖靈獎得主姚期智與吉爾·布拉薩德對話。圖片經由AI生成

以下是這場巔峰對話的全文:

姚期智:大家早上好,今天能有機會和我的老朋友對話,真是美妙的經歷。我想我們認識超過三十年,也許四十年了。

你們可能會好奇,為什麼在AI大會上我們要談“量子魔法”?

其實,在今天這個論壇上,我們特別想從商業應用、智慧型手機器人和實際事務等視角,一直延伸到最高階的層面,來全景審視AI領域。

大家都在談AI賦能科學,但我們想從“科學賦能AI”開始思考。AI雖然看起來很強大,但未必就是智能的終點。

讓我們想想數學對AI、物理學對AI的意義:一個探求人類推理在抽象和結構化方式中的深度;另一個則追問我們是否已窮盡從世界中提取知識的手段。所以今天聚焦物理學的AI、量子AI尚屬新興領域,目前還沒有大規模的實力展示,但我們知道,純量子本身已被認為比經典方法更強大。

我想以探討量子在計算和通訊上的威力開啟論壇,所以我們邀請了量子資訊科學領域的頂尖研究者布拉薩德教授,據我所知,他可能是主流電腦科學家中最早認真地投入量子資訊研究的人,對吧?

布拉薩德:我認為是的。

姚期智:我認為,無論做物理、數學還是電腦科學,我們最初的動力都是好奇心。在我們瞭解世界並產生其他動機之前很久,好奇心就是我們投身此行的原因。

是什麼讓我們幾十年如一日地研究那些對多數人來說既難又痛苦的問題?因為我們偶爾會獲得巨大的回報。

每當聽到有人完成了看似不可能的事,或者自己發現了一些令人驚訝的東西,那就是“魔法時刻”,是我們的回報。相比機器學習,就像學打高爾夫或玩遊戲,最終你知道自己贏了。

當我們遇到“魔法時刻”,若經歷幾次,就會上癮。這就是我們研究幾十年仍不停步的原因。我想先問問布拉薩德,你與量子相遇的“魔法時刻是”什麼?舉一個例子吧。

布拉薩德:我想最神奇的時刻是在波多黎各聖胡安的海灘游泳時,一個完全陌生的人遊過來告訴我,他的一位朋友找到了用量子力學製造不可偽造鈔票的方法。那完全出乎意料——字面意義上的“在海洋中”的意外。

這個陌生人就是查爾斯·本內特,我從未見過他。正是那次海灘上的交談讓我迷上了量子資訊,因為他告訴我的事是如此驚人、又令人興奮,我幾乎放下了手裡所有事,開始研究量子資訊。

那是1979年。我確實相信我是第一個抓住這片未知領域的電腦科學家。

姚期智:真是個精彩的故事。我也說說我與物理的第一次“魔法時刻”,我在台灣讀本科,大三學核物理時,第一次接觸了量子力學的概念。那是1960年代,好的物理教科書很少,我們用的書很死板,只講數學和計算,偶爾會遇到一些很晦澀的評註,比如“存在不確定性原理”之類。

我找不到合理的解釋,這很困擾我,我就在圖書館查書、苦思。最後我想我終於理解了他們在說什麼。

那時要交課程報告,我就寫了篇報告,關於這為何如此反直覺、卻真實的發現。交了報告後,有節課我逃課去打高爾夫了,這曾是常事。

但很快同學告訴我老師在瘋狂找我。原來他讀了我的報告,覺得我獲得那樣的領悟太棒了。我怯怯地去見老師,本等著因逃課得C,但他很慷慨,沒懲罰我,最後那門課我得了A。那是我記得的重大“魔法時刻”。

後來,我轉行做電腦科學,大家都說我浪費了本科加研究生的8年。但最終我又有了其他“魔法時刻”,回到了量子計算研究。所以我覺得,只要真誠地尋求自我提升,努力不會白費。

布拉薩德:如果我可以補充,我完全同意你沒浪費那些學物理的時間。最好的證明是:1984年我和查爾斯·本內特發明了量子密碼學,但當時無法給出針對所有量子物理允許攻擊的完整安全證明。而你是第一個找到工具幫我們獲得證明的人——雖然後來是由我的學生在我們發明十年後最終完成,但你對物理學的洞見對證明量子密碼學絕對安全是根本性的。

所以謝謝你,你沒有浪費時間。而且你後來轉向電腦科學也沒浪費,因為你做了那麼多了不起的事。

姚期智:是的,你說的很對,這正是跨學科的力量。不僅是物理學的背景讓我在嚴謹證明上有優勢,其實學物理的另一面也幫了我很多——讀物理博士時,我真正意識到做一個優秀物理學家的標準與技術上的嚴謹證明是不同的,目的是發現真理,並以一種接受真理的方式去理解它。

布拉薩德:如果我可以再說,我也是跨學科研究的堅定信徒。回到我的例子,量子密碼學的發現是兩個在當時非常分離的領域,是物理學和電腦科學(具體是我當時主要做的經典密碼學)交匯的產物。

正是因為物理和密碼學再次相遇,在海灘上,在查爾斯·本內特和我之間,產生了全新的量子資訊領域。單獨一人,無論是本內特還是我,都無法做到,因為我們都只擅長一個領域。

姚期智:量子金鑰分發的現狀如何?我知道中國對量子金鑰分發非常感興趣。你們當年啟動的數十億美元規模的實際產業,真是把前沿科學帶到了現實世界。我覺得這太了不起了。

你和查爾斯發現量子金鑰分發方法時,你接受的是複雜性理論家訓練,做最抽象的事。你覺得那種抽象複雜性訓練對你推動這項技術有幫助嗎?

布拉薩德:絕對有幫助。我在約翰·霍普克羅夫特門下做抽象經典複雜性理論家的訓練,對抓住這些想法至關重要。但我也想強調,這也是基礎研究重要性的絕佳例子。

基礎研究不是因為想到了應用或要改變世界才做,而是純粹為了理解世界的樂趣,就像愛因斯坦發明相對論、玻爾等人發明量子理論時,他們完全不知道自己的發現會對社會產生如此深遠的影響,他們只是在理解自然。

這就是好奇心驅動的基礎研究。

當我和查爾斯開始做這件事時,那不是我們的日常工作,我們根本沒想過它會變得如此巨大和現實。

40年後,尤其是在中國,它變得非常現實。所以我們只是玩得開心,互相拋瘋狂想法,試圖理解自然。現在,它非常真實。所以我認為這是一個很好的例子,說明基礎研究的重要性。

你不該問自己的研究有什麼用,如果它有趣,重要的是你做的事讓你興奮;如果能應用,那更好,但關鍵在於你要對自己做的事感到興奮。

姚期智:現在中國的一大課題是如何發現和培養科學領域的青年人才。你培養過一些非常優秀的學生,從你的經驗來看,怎樣做比較好?能分享一些你培養學生過程中的故事嗎?

布拉薩德:關於我自己?好吧,我覺得要保持對可能到來的東西的接納。無論是想法還是意外。比如,我的另一個重大“魔法時刻”是發明了量子隱形傳態,那是我和另外三人一起發明的。

我們根本不是衝著那個去的,我們當時在解決一個沒那麼有趣的問題,但在研究那個問題時,隱形狀態就像魔法一樣出現在我們面前。

如果我們一開始就試圖發明它,我們就永遠發明不了它。它是魔法般降臨的,但要做到這點,你必須保持接納的態度,讓想法來找你,而不是強求它們。我相信這是我成功的主要秘訣之一。

姚期智:我也有類似經歷。好像人才不是你能刻意塑造的。對年輕人來說,通常只要給他們非常好的環境,讓他們有機會從各種來源汲取,同時有高品質的同伴群體,他們就能自然成長。

布拉薩德:沒錯,就像你說的,自然成長。事實上,我成功的另一個要素是讓自己身邊圍繞著非常聰明的學生,讓他們做自己覺得興奮的事。我從不讓學生做我的項目,這也是我的原則。我讓他們完全自由地找到他們感興趣的事並去做,然後和我討論。

舉個例子,還有一個“魔法時刻”:我每年在量子資訊課上都會給出自然界非區域性的標準。我教了那個證明,第二天,我的一位最聰明的學生來找我,說他找到了一種反例,證明我年復一年解釋的東西是錯的,實際上自然可以用完全域域且實在的方式解釋。

短短五分鐘內,這位學生改變了我對現實的整個認知,太驚人了。

姚期智,量子資訊技術和AI是最熱門的兩大領域,那麼你覺得5年後會發生什麼?我們能見證量子技術的一些戲劇性突破嗎,還是仍然長期?

布拉薩德:我認為量子技術的未來極其有趣,且充滿希望。我不做具體的時間和事件預測,但可以肯定的是,量子技術有幾個方面會越來越重要:一是密碼學,而且中國在量子密碼學部署上遙遙領先。

量子資訊有三個子領域:量子通訊、量子計算、量子感測——利用量子效應製造更好的測量裝置,測時間、溫度等。比如我們現在用的最好的鐘就用了量子效應。

回到量子計算,它可能是最引人注目的,因為它能讓我們在某些計算上指數級加速,比如分解大數。但我要強調,這尚未被證明。沒有證明量子電腦更高效,也沒有證明經典電腦不能即時模擬量子電腦。

但我們確實知道用量子電腦能做某些驚人事情,只是機器還沒造出來。問題是何時、如何造?我認為,“是否”已不再是問題,因為過去幾年技術進步巨大。

未來會有量子電腦運行,會帶來好的和壞的影響。我說不準時間,不過未來非常光明,我對此非常樂觀。

布拉薩德:最後我想問你,你覺得AI會怎樣?

姚期智:謝謝提問,因為這是個簡單問題。我認為5年後AI會和現在大不相同,我們正處在這樣一個激動人心的時代:把AI用到任何領域都能得到驚人結果。我認為這種現象會持續一段時間。

但是好時光不會持續那麼久,並非因為AI會停止進步,而是AI會把發表或認可的標竿推高到我們今天難以想像的程度。

如果你想當教授、拿終身教職,5年後會難得多,為什麼?因為我們正處於範式轉變中,都在摸索“人+AI工具”協同的最佳方式。

舊秩序不再管用,不管你是MIT還是清華,5年後未必能站在世界之巔,這取決於教師和學生多麼努力創新。那些頂尖學校可能反而處於劣勢,因為他們習慣了某種成功模式。而雄心勃勃的初創公司,可能因走投無路而敢於冒險,反而得到驚人結果。

我常提醒自己,只要還在這個行業,就必須保持適應世界的精神。

布拉薩德:如果我可以堅持一點,那就是:無論你做什麼研究,重要的是你個人覺得興奮,而不是因為它時髦。 (每日天使)