- PSI 宣稱已破解 Aaronson-Ambainis 猜想，結束 18 年不確定性。
- 該猜想涉及量子計算機與經典計算機的速度優勢問題。
- 結果尚未經過全面的獨立學術審查，需進一步檢視。
- 量子計算機在特定問題上仍然具優勢，該猜想並未排除這些情況。
一項關於量子計算極限的數學問題經過長達 18 年的研究，或許在短短三天內獲得解決。物理研究公司 PSI 宣稱已破解長期以來的 Aaronson-Ambainis 猜想，這一成就可能為何時量子計算機能夠超越傳統計算機提供新的見解。該公司表示，其系統在三天內完成了對 Aaronson-Ambainis 猜想的證明。這個問題最早於 2008 年提出，涉及量子計算機在何種條件下能夠相較於傳統計算機實現指數級的速度優勢。
破解猜想的研究系統
PSI 表示，其研究系統使用了一個來自 Anthropic 的非公開模型，運行在公司的自有基礎設施上。該系統生成了一個數學證明，並被用於檢查邏輯正確性的正式數學論證的證明輔助軟件 Lean 所接受。該公司表示，系統隨後對該證明進行了兩次改進，最終版本也得到了 Lean 的接受。然而，該結果尚未經過全面的獨立學術審查。
斯坦福大學的研究人員已檢視了該工作的某些方面並提供反饋，但更廣泛的審查將對確定該證明是否解決了原始猜想至關重要。Aaronson-Ambainis 猜想涉及一個長期存在的量子問題，該猜想解釋了經典計算機需要多少資訊來模擬某些量子算法。更具體而言，它關注具有特定數學結構的量子算法是否可以被經典計算機有效地近似。如果該猜想成立，經典計算機在隨機選擇的輸入上進行模擬時，只需進行多項式的額外計算。
量子計算的優勢與限制
這一區別非常重要，因為多項式增長和指數增長會隨著問題大小的增加產生截然不同的計算需求。這能幫助解釋為何某些量子算法可能不會相對於經典計算交付指數級的優勢，即使量子硬件能以根本不同的方式處理資訊。
這一結果並不意味著量子計算機對經典機器沒有優勢。針對特定問題設計的算法，包括用於大數分解的 Shor 算法，並未被該猜想排除在外。相反，該猜想針對的是特定類別的量子計算，並探討其表觀優勢在什麼條件下能夠被經典方式重現。PSI 表示，David Turturean 主導了這項工作，開發了研究系統，定義了問題並運行了整個過程。他還審核了最終草稿，負責論文的正確性。
該公司表示，Jim Halverson 審核了該證明，Phiala Shanahan 對其 Lean 正式化提供了意見。斯坦福大學的研究人員，包括 Guy Blanc、Jordan Docter、Carmen Strassle 和 Li-Yang Tan 也在檢視該結果。該小組此前於 2026 年 8 月證明瞭該猜想的一個特例，並正為其他專家準備 PSI 全部證明的簡要闡述。
他們的參與意義重大，因為正式驗證與獨立數學審查服務於不同的目的。Lean 能夠檢查一個正式證明是否從其所述假設中邏輯上推導出來，但研究人員還必須評估該正式化陳述是否準確捕捉了原始猜想。
PSI 於 2026 年 9 月正式推出，描述自己為一個建立自動化系統以促進科學發現的物理研究公司。其公告標誌著一個潛在的重要里程碑，但該聲明需要經過更廣泛的專家審查，才能被視為一個確定的結果。
破解猜想的意義與挑戰
PSI 的成就標誌著量子計算領域的一個重要進展，尤其是在理解量子算法的計算能力方面。然而，該結果仍需經過廣泛的學術審查，以確定其有效性和可靠性。量子計算的潛力在於其能夠解決某些問題的速度遠超經典計算機，但這次的猜想破解提醒我們，並非所有量子算法都能在所有情況下提供優勢。未來的研究將需要進一步探索這些算法的具體應用及其限制，才能充分釋放量子計算的潛力。