OpenAI模型证明Landau-Siegel零点问题:8页纸改写数论悬案
外围数学难题接连突破,但P vs NP圣杯仍未拿下
一个困扰学界几十年的数论难题,AI拿出8页纸就给出了证明?
消息传开,数学圈和计算机圈都炸了锅。
10月18日,斯坦福大学数论学家Jared Duker Lichtman在X上发了一句话,全网瞬间沸腾——
“此类证明的存在,强烈暗示了 P≠NP 。”

让他发出这番感慨的,是OpenAI内部模型刚交出的一份证明:不存在Landau-Siegel零点。
这是解析数论里的关键难题,卡了学界几十年,公认极难攻克。
可OpenAI不但做出来了,原始证明还只有8页纸。

更让人意外的是接下来发生的事。一批顶尖数学家迅速跟上:
密苏里大学的Bill Banks先写出一份19页的详细拆解;
接着,Bryce Kerr借助双二次扩张
和Masser的经典结果,把证明压到了6页;
随后牛津大学教授Ben Green又砍一刀,直接甩出5页纸的终极版本。
几十年无解,到如今只剩5页纸。伦敦玛丽女王大学教授Abhishek Saha忍不住发问:
这个问题要是5页就能证完,数学家们几十年怎么会都没找到?
找起来难如登天,验起来易如反掌
一份5页纸的数论证明,凭什么让斯坦福教授想到计算机科学的圣杯——P vs NP?
原因并不复杂。
5页的证明,任何专家几小时就能读完并验证;可为了写出这5页,人类最聪明的大脑摸索了几十年。
“寻找极难,验证极易。”这八个字,正是P≠NP的直觉来源。
评论区里,Anthropic研究员Joshua Batson直接点破——
数学家的“显然”从来都是相对的。事实摆在那儿:不少未解难题(对AI而言)都是显然的。

玩笑归玩笑,背后的追问很严肃:AI几周内就交出700多篇数学手稿,千禧年难题P vs NP,是不是也快有答案了?
三道高墙,把人类锁了五十年
P vs NP用一句话说就是:能快速验证答案的问题,是不是也都能快速算出答案?
「算得快」的那类问题叫P,「验得快」的那类叫NP。
数独、排课、破解密码都落在NP里:答案摆到眼前,一秒钟就能核对对错;可要从零开始找,基本上只能近乎穷举。
假如P=NP,现代密码学会当场垮掉,全球金融等于裸奔,但所有复杂难题都能拿到终极捷径;
假如P≠NP,那就说明宇宙里确实存在本质上无法走捷径的难题。
这道题1971年被提出,悬赏100万美元。绝大多数科学家押P≠NP,可五十多年过去,没人能证出来。
卡在哪儿?人类不光没找到钥匙,还反过来证明了手头这些开锁工具注定不管用。
这就是有名的三道「屏障」:
1.相对化屏障(1975):靠模拟与对角化的经典方法,压根解决不了它;
2.自然证明屏障(1994):大多数电路下界的证明套路,一旦能证出P≠NP,就会顺手把伪随机数生成器破掉,自相矛盾;
3.代数化屏障(2008):连带代数技巧的升级版方法,也被证明火力不够。
今年6月,复杂性理论学者Lance Fortnow悲观地表示:目前人类连一条可行的攻击路线都没有。
他建议挑战者先去证「SAT没有平方时间算法」这种简单得多的问题,然后补刀说:「你在那里也不会成功。」
这,就是AI要面对的对手。
719篇手稿狂轰,9岁萌娃贴脸开大
面对铜墙铁壁,AI直接开启了饱和式攻击。
10月6日,OpenAI在GitHub一次性放出了 722篇手稿(次日撤回3篇),归为 372个结果家族。

内部模型尝试了约4000个开放难题,平均每题仅耗时约3小时的ChatGPT Pro算力。
其中,理论计算机科学占了40个家族。虽然没直接干掉 P vs NP,但好几篇都精准砸在了通往它的主干道上。


6月,复杂性理论学者 Lance Fortnow 曾写道,通用多项式时间算法,眼下除了模拟以外没有别的办法;电路复杂性、证明复杂性、代数几何这些方向,都还困在离多项式时间的完整能力很远的位置。他给出的判断是:可行的攻击路线,现在一条都拿不出来。而 OpenAI 这次拿出的六个结果,偏偏在这几条路线上都立了标记。
第112号家族(深度3电路下界):要说 P vs NP,最被寄予厚望的路径,是去证明某个 NP 问题离不开「超多项式大小的电路」。在深度3电路的显式下界上,人类长期停在
附近,AI这次直接跨过了这道坎。
第102号家族(唯一博弈猜想,UGC):证明了Subhash Khot在2002年提出的这一核心猜想(含部分Lean验证)。它与 P vs NP 紧密相邻,极大强化了许多NP-hard优化问题的近似硬度极限。
基础算法与去随机化:实现随机对数空间的完全去随机化(L=RL=BPL);矩阵乘法指数压至
;整数乘法和DFT跌破
时间。
围绕第102号「唯一博弈猜想」,还有一段让人五味杂陈的插曲。

知名学者Scott Aaronson的妻子Dana Moshkovitz,把整个职业生涯都押在了这个猜想上。发布当晚,他们9岁的儿子跑去打趣妈妈:
「听说有个机器人,把你研究了一辈子的题解出来了!」
《量子》杂志还提到,MIT的Dor Minzer团队9月11日听到OpenAI的风声,生怕被机器抢先,赶在OpenAI发布之前匆匆放出了自己证明的相关变体。

人类数学家,已经跟AI跑上了。
大佬泼冷水:外城已下,城门未破
可最懂行的那批专家,反倒最沉得住气。
Lance Fortnow第二天发文表示:AI对给定问题的解出率不到10%,这些结果里也没有一个能把我们往P vs NP的答案上推近一步。

Scott Aaronson虽说10月6日是「数学史上最重要的日子之一」,但他也点明:这份清单里没有P≠NP,连P=BPP这类「小一号」的难题也没有——显然不是没试过。

他在播客里透露:OpenAI和Anthropic正拿内部最强模型互相较劲,猛攻P vs NP,两边都还没拿下。

平心而论,要真正破局,还卡在四个硬伤上:
1.验证远未完成:只有约42%附带Lean形式化证明,剩下的全靠人工。Aaronson直言,那些长证明几乎还没有人类真正读懂过任何一篇。
2.可读性极差:Moshkovitz对AI给出的唯一博弈证明的评价是,写得「糟糕到不借助AI根本读不懂」。
3.Lean不是万能的:机器只能保证推理本身没错,却保证不了形式化定义跟原问题完全对得上,也判断不了结果重不重要。
4.核心路线空白:AI突破的是深度3电路和代数电路,而真正能推出P≠NP的「一般布尔电路下界」,依旧是一张白卷。
终极悖论:AI就是P≠NP的活证据?
城门既然没破,凭什么还说「AI正在逼近」?
因为有三个信号已经清楚得不能再清楚。
第一,难题的「难」被重新定了价。Siegel零点那份5页证明说明,有些绝境缺的只是没人想到的那一步。还有多少猜想只隔着一层窗户纸?没人说得准。
第二,外围阵地全面开花。唯一博弈、电路下界、去随机化、矩阵乘法……这些周边阵地上的里程碑被AI密集拿下,主攻方向破局恐怕只是迟早的事。
第三,这不是人类能比的量级——4000个问题,每题平均要花3小时。下一代最强算力被各大实验室集中投向P vs NP,量变极可能引发质变。
至于最终结局,学界甚至出现了挺有意思的押注分歧。
Aaronson依然重注P≠NP;也有学者觉得,AI真要破局,答案更可能是P=NP——让AI搜出一个巧妙算法,总比用现有数学证明「不可能」好想象得多。
不过,整件事最耐人寻味的幽默之处在于——
AI 越强,反倒越像 P≠NP 的一个活样本。
它得砸进海量算力去「寻找」证明,人这边几小时就能把结果「验证」完。
哪天真要是 AI 烧光算力,把 P≠NP 给证了出来,那这个千禧年难题,就算完成了最漂亮的一次自我证明。