AI工具让研究人员在量子领域“氛围编程”

量子计算编程向来以门槛高著称，需要开发者同时具备深厚的物理学功底和专业的编程技能。但如今，一种名为“vibe coding”（氛围编程）的新玩法正在改变这一局面——巴黎量子计算初创公司Pasqal开发出了一款AI工具，能让用户直接用英语描述需求，就能自动生成量子计算代码，并在量子计算机上自主运行。这意味着，即使不是量子计算专家，也能上手操作这种被誉为“算力天花板”的机器了。 这项研究上个月已发表在arXiv预印本服务器上。Pasqal联合创始人、该研究的共同作者Christophe Jurczak表示，借助这个AI代理，他一个人就能完成通常需要一支高度专业的量子物理学家团队才能做的实验，“而且我可以在德州达拉斯的沙发上独自完成。”不过，该工具目前仍需要具备专业知识的人员提供反馈才能正常工作，但它的创造者强调，即便如此，它依然能大幅加速工作流程，并有望让量子计算机惠及更广泛的研究群体。 所谓“vibe coding”，最初指的是AI辅助编程的极致版本：用户向AI工具描述想要软件实现的功能，机器在根据用户反馈稍作调整后，就能生成并运行一个完整可用的程序。如今，这一概念被延伸到了量子计算领域。Pasqal团队将前沿大语言模型（如Anthropic的Claude）与自家量子计算机的技术规格进行对接，目标直指量子计算最有前景的应用之一——量子模拟。这种模拟通过将量子计算机调校成模拟催化剂或具有特殊磁性的材料等物理系统的行为，从而预测材料属性，其计算量足以让传统计算机不堪重负。 核心变化：在测试中，Pasqal团队给AI代理出了三道“考题”。每道题都基于一篇描述物理现象的论文，要求代理编写并执行代码来验证该现象能否在量子计算机上模拟。其中两道题涉及模拟材料中原子的自旋翻转行为——原子像微型条形磁铁一样，根据邻居的取向而上下翻转。要完成这一任务，代理必须先将物理现象“翻译”成Pasqal机器的可能行为——Pasqal的量子计算机利用激光捕获原子阵列来编码信息。Pasqal首席技术官、研究共同作者Loïc Henriet指出，这一关键的“翻译”步骤通常需要一支既懂材料物理又懂量子计算的团队才能完成。 在实际运行前，代理会先在经典计算机上的“虚拟”量子计算机中测试代码，通过后才自动发送至位于沙特阿拉伯达兰或加拿大舍布鲁克的Pasqal真实量子计算机。在全部三项测试中，代理都展现出了“对硬件约束的扎实理解”。有趣的是，在一次测试中，作者还故意试图“欺骗”代理，但代理依然成功完成了任务。这一成果意味着，量子计算的门槛正在被AI显著拉低，未来或许会有更多非专业背景的研究者能够利用量子算力探索前沿科学问题。