11 月 6 日,美国 AI 物理实验室 PSI(Physical Superintelligence)宣布,其内部研发的研究系统运行未公开的 Anthropic 模型,找到了 Aaronson–Ambainis 猜想的证明。这个由 Scott Aaronson 与 Andris Ambainis 在 2008 年提出的量子复杂性理论核心问题,悬了整整 18 年。按 PSI 的说法,系统在运行的第 3 天就拿出了完整证明,Lean 证明助手逐行验算通过;随后系统又在相关问题上把结果改进了两次,Lean 每次都通过。60 页论文与 Lean 4 形式化证明已公开在 GitHub 上。
这个猜想问的是:量子计算机到底在什么时候能比经典计算机指数级更快?结论是,对没有结构的随机输入,量子计算机做不到指数级加速——经典计算机只需要多项式次数的查询就能模拟它的回答。换句话说,Shor 算法那种指数级加速,需要输入本身带有结构。最终的界是:某个输入位对结果的影响力至少约为 0.0025·Var(f)5/2/d6,指数从最初的 22 一路优化到 11、最终 7。证明沿用了 Shachar Lovett 与 Jiapeng Zhang 的路线,关键一步是用行列式配对构造的新不等式,替代了他们留下的未解不等式。
验证链条目前是这样的:形式化证明包含 648 个机器验证的定理,没有占位符、没有额外公理,代码按 Apache 2.0 开源;今年 8 月证明了该猜想特例的斯坦福团队(Guy Blanc、Jordan Docter、Carmen Strassle、Li-Yang Tan)正在审读证明,并为专家写简版,据报道称之为“重大成果”。但保留意见也不少:论文尚未经过同行评审;Lean 只保证形式化陈述本身成立,形式化定义是否与原猜想完全一致,仍需数学家人工确认;人类可读的论文正文不在机器验证范围内;所用模型未公开、系统不对外,别人无法复现这次三天运行。Aaronson 与 Ambainis 截至 11 月 7 日尚未公开表态。
如果证明最终站得住脚,这将是 AI 攻下的最重量级的开放数学问题之一——不是解一道现成习题,而是给出一个被机器逐行验证的完整证明。Anthropic 模型本身的研发速度也在加速,METR 最近的评估称其能力提升速度比一年前翻了一倍(AI 一年干了两年的活);而 DeepMind 上周也用 AI 智能体找出了 1024 位 RSA 的两处弱点(DeepMind 用 AI 智能体找出 1024 位 RSA 两处弱点)。AI 正在从“帮人算”走向“帮人证”,数学证明这条路,可能比多数人预想的走得更快。
来源:PSI,原文


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