Một hệ thống nghiên cứu được phát triển bởi công ty khởi nghiệp Siêu trí tuệ vật lý, sử dụng các phiên bản của mô hình Nhân loại cá nhân, đã tạo ra bằng chứng hoàn chỉnh về phỏng đoán Aaronson-Ambainis, một vấn đề toán học đã tồn tại từ năm 2008 và lo ngại khi nào máy tính lượng tử có thể đạt được lợi thế theo cấp số nhân so với máy cổ điển. Bằng chứng đã được trợ lý chứng minh Lean chấp nhận, theo một bài báo được công ty đăng công khai.
Kết quả, được báo cáo đầu tiên bởi The Quantum Insider và được Business Insider đưa tin, đang được các nhà nghiên cứu độc lập mô tả như một bước ngoặt cho toán học được hỗ trợ bởi AI - và là một trong những kết quả đầu ra có hệ quả nhất được cho là do một mô hình biên giới chưa bao giờ được công bố ra công chúng. For more context on this story, see our ongoing artificial intelligence updates.
Phỏng đoán nói gì
Scott Aaronson và Andris Ambainis đã đặt ra câu hỏi trong công việc truy tìm bài giảng năm 2008 của Aaronson: liệu thuật toán lượng tử có còn đạt được lợi thế theo cấp số nhân khi đầu vào mà nó nhận được không có cấu trúc để khai thác? Các biện pháp tăng tốc lượng tử nổi tiếng nhất, như thuật toán phân tích nhân tố năm 1994 của Peter Shor, hoạt động hiệu quả vì đầu vào của chúng mang các mẫu lặp lại mà thuật toán có thể khai thác. Câu hỏi Aaronson-Ambainis giải quyết trường hợp ngược lại - những đầu vào không có cấu trúc, ngẫu nhiên thống nhất trong đó không có những mẫu như vậy.
Để nghiên cứu câu hỏi, các nhà nghiên cứu sử dụng mô hình truy vấn, tính toán tần suất thuật toán truy cập đầu vào thay vì mọi thao tác mà thuật toán thực hiện. Thuật toán cổ điển đọc một bit cho mỗi truy vấn, trong khi truy vấn lượng tử có thể hoạt động dựa trên sự chồng chất của nhiều vị trí đầu vào cùng một lúc. Aaronson và Ambainis phỏng đoán rằng mọi đa thức bậc thấp bị chặn – đối tượng toán học mô tả xác suất đầu ra của thuật toán lượng tử sau một số truy vấn nhất định – phải có một biến có ảnh hưởng lớn.
Nếu đúng, phỏng đoán ngụ ý rằng thuật toán lượng tử tạo ra các truy vấn T có thể được mô phỏng bằng thuật toán cổ điển chỉ thực hiện nhiều truy vấn đa thức trên hầu hết các đầu vào, loại trừ việc tăng tốc theo cấp số nhân cho các vấn đề phi cấu trúc. Giả thuyết đã được chứng minh bằng cách giả sử một phát biểu hình thức về đa thức, nhưng bản thân phát biểu đó đã không được chứng minh trong suốt 18 năm.
Bằng chứng được tìm thấy như thế nào
Theo bài đăng trên blog của PSI và bài báo kèm theo, hệ thống nghiên cứu đã đưa ra bằng chứng hoàn chỉnh trong ngày thứ ba chạy trên cơ sở hạ tầng của chính PSI. Định lý chính và công thức của giả thuyết ban đầu đã được chính thức hóa trong Lean 4, và nhân của Lean — thành phần phần mềm xác minh một cách máy móc mọi bước logic — đã chấp nhận bằng chứng. PSI sau đó đã chỉ định các vấn đề mở liên quan đến hệ thống, khiến nó phải củng cố kết quả hai lần trước khi phiên bản cuối cùng được chấp nhận.
Việc kiểm tra được ghi lại của kho tuyên bố rằng sự phát triển chính thức không chứa các phần giữ chỗ bằng chứng và không có các tiên đề được bổ sung. Các khai báo được phát lại thông qua nhân của Lean và thông qua Lean4lean, một triển khai độc lập của trình kiểm tra kiểu của Lean và một bộ so sánh sử dụng cả hai nhân đã chấp nhận bốn định lý cuối cùng. Trong thử nghiệm điều khiển trên máy thứ hai, bộ so sánh đã chấp nhận một giải pháp nhỏ đúng và loại bỏ bốn giải pháp cố ý sai.
Bằng chứng tuân theo một chiến lược do các nhà toán học Shachar Lovett và Jiapeng Zhang đưa ra, dựa trên chứng chỉ phân số và bộ cấp độ, nhưng thay thế bất đẳng thức mà kế hoạch của họ đã để lại như một phỏng đoán bằng một bất đẳng thức tất cả các cặp mới được xây dựng trên một cặp cài đặt đầu vào được tạo ra bằng định thức - một công trình PSI cho biết vượt xa Bổ đề Bướm trước đó của David Reimer.
Sự giám sát của con người và các giới hạn đã được xác minh
David Turturean, một thành viên trong đội ngũ kỹ thuật của PSI, đã phát triển và vận hành hệ thống nghiên cứu, xác định phạm vi vấn đề, thúc đẩy mô hình đóng gói bản dự thảo đầu tiên và xem xét bản dự thảo đó; kho lưu trữ chỉ định anh ta là người chịu trách nhiệm về tính chính xác của bài báo. Jim Halverson đã kiểm tra bằng chứng và Phiala Shanahan nhận xét về việc chính thức hóa. Kho lưu trữ tiết lộ rằng các mô hình AI đã tạo ra các báo cáo toán học, bản thảo đầu tiên và chính thức hóa Lean.
Việc xác minh cũng có những giới hạn rõ ràng mà bài báo của PSI thừa nhận. Người đọc vẫn phải xác nhận rằng tuyên bố chính thức trong Lean khớp với phỏng đoán được in và bản thân bài viết mà con người có thể đọc được không được kiểm tra bằng máy. Nhân của Lean, các định nghĩa của thư viện Mathlib và các máy dùng để kiểm tra vẫn là một phần của cơ sở đáng tin cậy.
Phản ứng của chuyên gia
Thông báo này theo sau một bài báo vào tháng 8 năm 2026 của Guy Blanc, Jordan Docter, Carmen Strassle và Li-Yang Tan, đã giải quyết hệ quả mô phỏng cổ điển cho các thuật toán lượng tử song song – một kết quả một phần không đạt được phỏng đoán đầy đủ. Theo PSI, cả bốn nhà nghiên cứu đều đã đọc toàn bộ bằng chứng, đưa ra nhận xét và đang chuẩn bị một bài trình bày ngắn hơn dành cho các chuyên gia.
Trong đánh giá do PSI công bố, các nhà nghiên cứu đã viết: "Đây là một kết quả to lớn. Nó giải quyết được một phỏng đoán kéo dài hàng thập kỷ với những ý nghĩa quan trọng đối với bản chất của các vấn đề thừa nhận sự tăng tốc lượng tử. Bằng chứng dựa trên và mở rộng một số dòng công việc trong việc phân tích các hàm boolean và tổ hợp xác suất. Mọi thứ được kết hợp với nhau theo một cách khá kỳ diệu."
Ý nghĩa của máy tính lượng tử
Đối với nghiên cứu điện toán lượng tử, định lý này làm sắc nét hơn ranh giới giữa các vấn đề mà máy lượng tử có thể trợ giúp và các vấn đề mà chúng không thể trợ giúp. Nó hướng các nhà thiết kế thuật toán tới các vấn đề mà cấu trúc toán học hoặc vật lý mang lại những lợi thế thực sự, thay vì tìm kiếm sự tăng tốc trên các đầu vào chung chung. Tuy nhiên, kết quả không xác định ứng dụng trong thế giới thực nào sẽ mang lại khả năng tăng tốc hữu ích và mô hình truy vấn không tính đến tất cả công việc cần thiết để xử lý dữ liệu, do đó, nó không thiết lập giới hạn chung về tổng thời gian tính toán hoặc giá trị thương mại của máy lượng tử.
Bản thảo và cách chính thức hóa Lean 4 của nó được công khai trên GitHub, nơi cộng đồng hiện có thể cố gắng xác minh sự trùng khớp giữa tuyên bố chính thức và phỏng đoán ban đầu - bước còn lại để phân biệt bằng chứng được kiểm tra bằng máy với bằng chứng được chứng nhận đầy đủ.
Đối với Anthropic, tập này cung cấp bản xem trước các khả năng chưa được phát hành cho bất kỳ API nào: mô hình tạo ra các báo cáo toán học vẫn chưa được công khai và công ty chưa công bố khi nào hoặc liệu nó sẽ xuất xưởng hay không.
---
Stay Ahead of AIGet the latest AI news, analysis, and breakthroughs — all in one place.
Read more AI news →
