你知道嗎?
在我們每天習以為常的AI對話背后,正在發生一件幾乎沒有人注意到的事:
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有一個被全球數億人使用的AI大模型,參數高達80億個。它會寫代碼、會做數學、會寫詩、會陪你聊心事。但有一天,研究人員問了它一個非常簡單的問題:
"太陽系里,哪些行星擁有行星環?"
它的回答是:只有土星。——錯了。
事實上,木星、土星、天王星、海王星,所有四顆類木行星都有環。只是除了土星之外,其他三顆的環太暗淡,需要專業望遠鏡才能看到。
但奇怪的事情發生了。
幾個月后,研究人員讓這個完全沒有重新訓練過的AI再回答一次同樣的題。這一次,它答對了。
中間發生了什么?沒有人給它喂新的數據,沒有人調整它原來的80億個參數。研究人員只做了一件事——他們把這個AI的一小部分推理過程,接到了一臺運行在比外太空還冷的環境里的機器上。
那臺機器,叫"量子計算機"。
今天我們要聊的,可能會改變你對"AI到底是什么"的全部認知。因為這不只是一次技術升級——這是人類第一次,在真實的硬件上,看到量子力學與人工智能握手的那一瞬間。
要理解這件事的重量,我們得先回到2022年。
那一年的11月,ChatGPT橫空出世。短短兩個月內,它成為人類歷史上用戶增長最快的產品。從那之后的三年里,AI仿佛被按下了"加速鍵"——參數從百億漲到千億,又漲到萬億;訓練成本從百萬美元漲到億美元,又漲到數十億美元。
但很少有人告訴你:這條路,正在走到盡頭。
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打個比方。
如果你想造一棟更高的樓,最樸素的辦法就是不斷往上加層。10層、20層、100層……但你遲早會遇到一個問題:地基。當樓超過某個高度,舊的地基會承受不住,整棟樓會變得越來越脆弱、越來越貴、越來越難維護。
今天的AI正面臨這個問題。
工程師們發現,每次讓模型變大一倍,需要的算力可能要變大4倍,需要的電力可能要變大8倍,需要的錢要變大十幾倍——而能力,只多了一點點。
行業里有一個被反復討論的詞,叫做"算力撞墻"。
我們造了世界上最大的圖書館(數據),雇了世界上最多的圖書管理員(參數),蓋了世界上最大的圖書館大樓(數據中心)。但讀者的問題越來越刁鉆,而這棟樓,似乎已經蓋不動了。
于是科學家們開始問一個非常根本的問題:
如果我們換一種地基呢?
不是更大的經典計算機,而是——一種完全不同物理原理的計算機。
故事其實要追溯到一個比ChatGPT早40年的預言。
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1981年,麻省理工學院舉辦了一場關于"計算物理學"的會議。會上,一位頭發花白、說話語速極快、隨時隨地都在講冷笑話的科學家,做了一場后來被反復引用的演講。
他就是理查德·費曼—20世紀最偉大的物理學家之一,諾貝爾物理學獎得主。費曼說了一段在當時被認為"有點離譜"的話。他大意是:
"宇宙本質上不是經典的,宇宙本質上是量子的。如果你想用計算機模擬宇宙,你最好用一臺量子的計算機來模擬它,因為它看起來不是個簡單的活兒。"
那時候,量子計算機還不存在。這只是一個物理學家的直覺。
但費曼提出了一個讓所有人都無法反駁的事實:經典計算機要模擬一個量子系統,會消耗指數級別的資源。比如,要模擬50個粒子的量子行為,你可能需要一臺地球都裝不下的超級計算機。
所以費曼說:與其用經典計算機吃力地"翻譯"量子世界,不如直接用量子去算量子。
這句話,在40多年后的今天,正在被一群研究AI的科學家以另一種方式實現——他們不是要用量子計算機模擬物理粒子。
他們是要用量子計算機,模擬"思考"本身。
要看懂這次實驗,你需要先想象一下故事的舞臺。
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在紐約州約克鎮高地,IBM的研究中心里,有一臺奇怪的機器。
它看起來不像電腦。它像一個倒掛的金屬吊燈,由黃銅色的層層圓盤構成,從天花板懸下,外面包裹著冰冷的金屬真空罐。罐子里面伸出無數根細細的、像章魚觸手一樣的線纜。
這臺機器叫IBM Quantum System Two。它的內部,被冷卻到了約15毫開爾文——也就是零下273.135攝氏度,比宇宙深空的背景溫度(約2.7K)還要低。
這是一件非常反直覺的事:人類制造出來的這臺機器內部,比宇宙中絕大多數地方都冷。
為什么要這么冷?
因為這臺機器里跑的不是普通的電路,而是156個量子比特。
普通比特你已經見過——它要么是0,要么是1,像一個硬幣要么是正面要么是反面。但量子比特不一樣。它可以是0,可以是1,也可以是同時是0和1——這種狀態叫做"疊加"。
繼續用硬幣打比方:
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普通比特,是一枚落在桌上的硬幣,要么正面朝上,要么反面朝上。
量子比特,是一枚正在空中旋轉的硬幣——在你看它之前,它既不是正面,也不是反面,而是兩種可能性的某種"混合"。
更神奇的是,多個量子比特之間還可以"糾纏"——它們的狀態相互捆綁,就像兩枚硬幣不管隔多遠,旋轉得永遠同步。
但是,這種"旋轉中"的狀態極其脆弱。只要有一絲熱擾動、一絲電磁干擾、一絲外界的"風",硬幣就會"摔在桌上",疊加狀態就會坍縮,量子優勢就會消失。這種現象,叫"退相干"。
所以工程師們必須把這臺機器藏在比外太空還冷、屏蔽掉一切電磁波的地方,才能讓那156枚"旋轉的硬幣",多堅持那么幾微秒。
——而這幾微秒,就是這次AI實驗全部的時間窗口。
現在我們終于可以回到故事的主角。
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來自西班牙的一家叫Multiverse Computing的公司,做了一件讓整個AI圈都沒預料到的事。
他們沒有重新造一個AI。他們沒有重新訓練那個80億參數的Llama3.1模型。他們做的事,更像是外科手術:
他們在AI模型內部的某一層,插入了一個非常非常小的量子模塊,叫做"凱萊幺正適配器"(簡稱CUA)。
這個模塊有多小?
原始模型:80億個參數
量子模塊:6000個參數
比例:約0.000075%
這相當于什么概念?
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想象你有一輛波音747客機,全身有大約600萬個零件。你給它加了一個螺絲釘——飛機的總重量幾乎沒變,氣動外形幾乎沒變。但奇跡般地,它真的飛得更穩了一點。
而這"穩了一點",體現在一個叫"困惑度"(簡稱PPL)的指標上——降低了1.4%。
困惑度聽起來很玄,其實直覺很簡單:它衡量AI"對下一個詞到底有多迷茫"。困惑度越低,AI越不困惑,預測越準確。1.4%的降低,在AI領域不算翻天覆地,但它確實是真實的、可測量的、可復現的。
而這一切,沒有改動原始模型的任何一個參數——原始的80億權重,完全凍結、原封不動。只是那6000個量子參數,在IBM那臺零下270度的機器上"協助"了一下推理。
講到這里,你可能已經開始激動了。
但真正的科學,恰恰始于"激動之后的冷靜"。
我們必須誠實地說出這項研究的幾個邊界——而且,是研究團隊自己主動說出來的。
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?這些量子電路,理論上經典計算機也能模擬
是的,你沒看錯。
研究中用到的所有量子電路,在數學上都可以用經典計算機模擬出來。也就是說,這項研究并不是宣稱"量子計算機做到了經典計算機做不到的事"——那種狀態叫"量子優越性",本次研究不屬于這一類。
那意義在哪里?
意義在于:研究人員第一次把一個真實的量子計算機模塊,集成進了一個真實的、生產級規模的AI模型,并跑通了端到端的推理。從理論紙面到真實硬件,這是一個巨大的工程鴻溝,而它現在被跨越了。
?兩道題答對,不等于全面碾壓
兩道題對了,并不能證明量子AI已經比經典AI強。它只能說明:在受控條件下,量子模塊可以讓AI的行為朝著正確的方向偏移。
這是"概念驗證",不是"碾壓級勝利"。
?它還沒有通過同行評審
這項研究的完整內容,目前發布在arXiv上——一個全球科學家分享"預印本"的網站。預印本意味著:論文已經寫完,但還沒有經過其他獨立科學家的審查與挑戰。
這是非常重要的科學素養:在科學的世界里,"我發現了"和"科學界確認你發現了"之間,往往隔著幾個月甚至幾年的嚴格審查。
?量子計算機短期內不會取代GPU
這次實驗里,量子計算機不是替代GPU集群——它是作為"插件"嵌入到由經典GPU運行的大模型中。這是一種"經典-量子混合"架構,而不是"量子取代經典"。
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打個比方:
這就像第一輛汽車被發明時,它跑得比馬還慢,還會拋錨。但沒人會因此說"汽車沒用",也沒人會因此說"馬車時代結束了"。
這是1886年的奔馳一號車。不是2026年的特斯拉。
但請記住——1886年那輛跑得比馬還慢的車,最終改變了整個20世紀的人類文明。
在這次研究的論文里,研究團隊還埋藏了一個非常容易被忽略的發現——但它可能才是整篇論文里最讓人后背發涼的地方。
他們發現了一個叫做"噪聲-表達能力相變臨界點"的現象。
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聽起來很拗口,我用最簡單的比喻告訴你:
燒水。
水在99℃的時候,還是水。
水在99.5℃的時候,還是水。
水在99.9℃的時候,還是水。
但當溫度跨過100℃的那一瞬間——它突然不再是水了。它變成了蒸汽。它的體積瞬間膨脹1600倍。它的物理性質完全改變。
這種現象,物理學家叫做"相變"。
研究團隊發現:當量子比特數量超過某個臨界值時,量子增強對AI的提升效果,不是線性增長的,而是相變式的爆發。
也就是說,今天我們看到的"1.4%的改進",可能只是一鍋水在60℃、70℃時的狀態。一旦量子比特規模、量子相干時間、量子糾錯能力跨過那條線——整鍋水,會突然沸騰。
那時候的AI,會變成什么樣子?——沒有人知道。
但所有研究量子計算的科學家,都在屏住呼吸,等著那一刻到來。
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讓我們最后退一步,從宇宙的尺度來看這件事。
人類用了大約5000年,發展出了數學。
用了大約400年,發展出了現代物理學。
用了大約100年,發展出了量子力學。
用了大約80年,發展出了經典計算機。
用了大約3年,讓AI走進了每個人的日常。
而就在過去的幾個月里,人類做了一件前所未有的事:
他們把"量子力學"——這個描述宇宙最底層運行規律的理論——
和"人工智能"——這個人類自己創造出的最復雜的工具——
第一次,在真實的硬件上,讓它們握上了手。
它們的握手,目前只讓一個AI模型多答對了兩道題。
它們的握手,目前只讓困惑度下降了1.4%。
但如果你愿意往后退一萬年來看這件事——
這可能是人類用宇宙的語言,第一次反過來"教導"自己制造出的智能。
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1610年,伽利略用一架自制的、放大率只有30倍的小望遠鏡,第一次看到了木星的四顆衛星。
那個發現,本身只是"看到了幾顆星星"。
但它真正顛覆的,不是"天上有多少顆星"——而是地球到底在不在宇宙中心這個問題。
今天的1.4%,也許就是2026年版本的"木星衛星"。
它本身只是個數字。但它顛覆的,可能不是"AI能不能多答對兩道題"——而是:
當我們說AI在"思考"的時候,它用的到底是什么?
是經典的0和1?
還是有朝一日——是那枚永遠在旋轉、永遠在疊加、永遠不確定的,量子硬幣?
故事,才剛剛開始。
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