人类用了 8 年,它用了 53 小时:Mythos 5 自己证明出全新的数学公式,设计出了人类想不到的量子电路
人类用了 8 年,它用了 53 小时:Mythos 5 自己证明出全新的数学公式,设计出了人类想不到的量子电路
先回答那个最直接的问题:这件事是真的,而且比我第一眼读到时的怀疑要硬得多。
Anthropic 在今天晒出的这项研究里,Mythos 5 做了三件事:
1. 自主推导出人类从未发现的新代数恒等式。 2. 在 8 项量子电路设计任务上全部击败人类公开最优方案。 3. 将一个人类做了 8 年的难题,压缩到了 53 小时。
而且整个过程是全自动闭环——没有人类在中间帮它调参数、改思路、或者”嗯这方向不错你继续试试”。
这跟”AI 聊聊天写出代码”是两码事
先说清楚这个量子电路设计问题到底难在哪,这样你才能理解 Mythos 5 做到的事有多离谱。
量子计算机有一个致命缺陷:不能扔垃圾。
传统计算机写个程序,算完中间结果就把临时变量扔了,内存清空继续用。但量子计算必须是绝对可逆的——强行把中间草稿擦掉,结果就是污染。想清理内存?唯一的办法是把刚才的计算”倒放”一遍,但这又要消耗昂贵的量子门。
这就导致量子电路的设计,本质上是一个在”空间(量子位数)”和”时间(计算步数)”之间做极限权衡的难题。人类科学家在这个领域挣扎了几十年。
具体到这项研究:Anthropic 给了 Mythos 5 一个任务——用自然语言描述化学、优化、物理模拟和数论领域的 8 个基础量子电路,让它自己去设计。
不是给它公式,不是给它论文,就是大白话说”这个电路要干什么”。
然后全自动闭环跑了起来:Claude 用 Python 写出量子电路设计 → 自动评估程序检查对错并打分 → 分数反馈给 Claude → Claude 自己反思、自己迭代。
53 小时内,8 个任务全部击败人类公开发表的最优设计。
两个让我真正服气的操作
一、Divsteps:人类说”这条路走不通”——Mythos 5 自己发明了新数学。
在椭圆曲线计算(密码学的基础操作)中,有一个核心步骤叫”模块化求逆”。传统计算机上有一套高效的算法叫”divsteps”——把两个数字不断交换、加减、折半,最终算出结果。
但传统版本有个问题:它会产生大量”分支历史信息”(类似于中间计算草稿)。传统计算机算完就扔,因为它是不可逆的。
量子计算机不行。如果要把 divsteps 搬上量子电路,必须把所有分支历史信息全存下来——这需要天文数字的量子位。因此,人类密码学界普遍认为这个方案在量子上走不通。
Mythos 5 的骚操作来了:它想——既然存草稿太贵,那能不能直接从结果里把草稿”反推”出来?
一开始它暴力测试了几种可能的规则,但在 256 位大数字面前崩了。然后它做了一件让密码学家坐不住的事:它放弃了暴力测试,直接开始纯数学推导,硬生生证明出一系列全新的代数恒等式。
基于这些新公式,它写出了人类历史上第一个不需要存储分支历史的量子 divsteps 可逆实现方案。
结果:在只增加 12% 量子位的前提下,量子门数量暴降 17 倍。
二、DQI 解码器:推翻了谷歌的架构,自己写了 4 亿次模拟来验证。
第二个任务更具实战性——解码量子干涉测量(DQI)算法,这是量子计算机处理物流调度、材料设计等优化问题的最强武器。
谷歌专家此前为此设计了基于”扩展欧几里得算法”的方案。但因为它每轮动作不一致,量子电路被迫拉长到极夸张的回合数,浪费了大量算力。
Mythos 5 看了一眼就判断:这算法和量子电路不匹配。
它直接换了核心引擎——选用了”Berlekamp-Massey 解码法”,因为每轮动作完全一致,天生适配量子电路的死板特性。
但换算法带来了新问题:每轮产生的临时数据需要大量存储空间。按保守方案,需要 665 个量子位。
Mythos 5 又出了一个让人类工程师汗颜的招:我自己写一个高速模拟器,跑 4.03 亿次样本测试,精确测量异常发生的概率。
测试结果显示:绝大多数情况只需要存 1 个值。于是它只给电路留了 19 个量子位的存储空间。
“换核心算法 + 极致内存复用 + 大数据精算预留空间”三招打完,门数量比谷歌方案少了 12 倍。
原来需要 1 小时的计算,现在几分钟。
比结果更值得聊的,是这个”53 小时”的含金量
让我用 FeMoco 这个例子收一下上面两个操作背后的信息量。
FeMoco 是一种固氮酶的核心结构,对制造人工化肥至关重要。2017 年,人类科学家估计需要 50 万亿个 Toffoli 门才能模拟它。经过8 年、顶级团队的极限优化,才把数字降到 3.4 亿。
Mythos 5 用了 53 小时。
8 年 vs 53 小时。这不是谁更努力的问题,这是”人类花了几十年在脑子里搭了一个框架,以为所有解题路径都被标过了,而 Mythos 5 进来之后说——其实你们标漏了一条,甚至不止一条。”
但我必须说清楚一件事,以免被 hyped 带偏:这个结果不等于量子计算马上实用化。 量子位的物理错误率、制冷成本、纠错开销——这些硬件层面的制约没有被这些电路优化抹掉。但 Mythos 5 展示了一个更深刻的转变:当硬件跟不上时,软件可以补上很大一块。
Anthropic 在报告里点出了这个方向:由于量子电路的每一环都可以用代码描述、验证并评分,未来的 AI 可以从最底层的硬件物理结构,到最上层的算法逻辑,进行全局联合优化。
翻译成人话:未来人类可能直接按 AI 的图纸去造硬件。
我的判断
第一,这项研究的含金量,在于它的”可验证闭环”——AI 的结论可以被物理执行。
对比很多”AI 发现科学规律”的新闻——AI 列了一堆假设,人类一个个去验证,发现大部分不成立——这次完全不同:Mythos 5 设计的电路是用可运行的代码表达的,自动评估程序能直接打分,每个改进都可以被量化比较(量子位数 × 门数量)。
这是真正的封闭验证循环:提出方案 → 自动评估 → 反馈 → 迭代。不需要人类因为”这个听起来很有希望”而停下来反复测试。
第二,”人类错觉”在这项研究里暴露得很彻底。
最典型的是 divsteps 那个案例:人类密码学界说”那条路走不通”,是因为所有人都默认”存不下草稿就是死路”,没有人想过不存草稿,直接从结果反推。这个”没有人想过”,不是因为推理路径有多复杂,而是因为人类大脑的思维惯性:一条路标记为”此路不通”后,绝大部分人会停止在这个方向上的一切探索。
而 Mythos 5 没有”这条路有人标记过”的概念,它只看到”目标是什么,约束是什么”,然后从零开始推。
这对普通人的实用意义很具体:当你在解决一个被贴上”此路不通”标签的老问题时,问一下自己——是真的不通,还是只是过去的人没试过另一种走法?
第三,说句泼冷水的——短期内别指望它帮你调优你手上的业务代码。
Mythos 5 这次的成就集中在”量子电路优化”这个极度受限、约束极其清晰的领域——工作量可以用量子位数和门数量精确度量,失败是明确的(电路报错),成功也是明确的(电路跑通)。这和”帮我优化这个 Python 服务,让它延迟降低 30%”是完全不同的任务——后者连”什么算成功”都很难定义。
但这恰恰是我觉得最有价值的一点:在最能证明 AI 自主研究能力的地方,AI 已经证明了。 下一步怎么把这种”受限空间里全自动闭环设计”迁移到更开放的工程领域,取决于行业能在多大程度上建立类似”可自动评分”的验证机制。
53 小时,8 项人类纪录,一套自主发现的新数学公式。
Mythos 5 不是第一个被报道”超越人类”的 AI 模型。但我敢说它是第一个给你拿出了可运行代码、可复现结果、并且明确告诉你”我是怎么做到的,你自己也可以试试”的模型。
剩下的问题不在 Mythos 5 身上,在我们身上:当它已经把最难的推理路径走通之后,你打算怎么用这个”可以将约束条件下的设计全自动闭环”的能力?
答案不在 AI 手里,在你的工程判断力手里。