2010年，牵头成立清华大学交叉信息研究院；6月，任清华大学-麻省理工学院-香港中文大学理论计算机科学研究中心主任。2011年1月，任清华大学交叉信息研究院院长。

2014年10月，姚期智放弃美国国籍，成为中国公民。2015年，当选为香港科学院创院院士。

2016年底，姚期智提出，希望根据《中国科学院章程》规定转为中国科学院院士，经过中国科学院学部主席团研究，制订《中国科学院外籍院士转为中国科学院院士暂行办法》，按照新制订程序和规则，姚期智于2017年2月正式加入中国科学院信息技术科学部，成为中国科学院院士。

2017年12月，任清华大学金融科技研究院管委会主任，“金融科技研究院”依托清华大学五道口金融学院，联合清华大学交叉信息研究院、软件学院和法学院共同建设，作为交叉类科研机构，更好地为金融科技行业提供前瞻性研究和实践指导。

2019年5月，任清华大学人工智能学堂班（简称“智班”）首席教授。2020年1月，任上海期智研究院院长。2021年5月，任清华大学量子信息班首席教授。2024年4月，任清华大学人工智能学院院长，“人工智能学院”聚焦“人工智能核心基础理论与架构”和“人工智能+X”两个方向，助力中国新一代人工智能发展。

姚期智长期从事计算机科学和量子信息科学研究，专注研究计算理论及其应用，包括密码学、通信、算法经济学、量子计算等，主要包括三个方面：第一，创建理论计算机科学的重要次领域，通讯复杂性和伪随机数生成计算理论；第二，奠定现代密码学基础，在基于复杂性的密码学和安全形式化方法方面有根本性贡献；第三，解决线路复杂性、计算几何、数据结构及量子计算等领域的开放性问题并建立典范。

1977年，姚期智首次在用计算算法解决问题时建立了姚极小极大原理（Yao’s minimax principle），作为随机算法与使用冯诺依曼极小极大值定理的确定性算法相比的最坏情况复杂度的基础。1979年，提出两个人通过通信进行合作计算的模型，并引入了通信复杂度（communication complexity）概念——一种根据通信负荷来衡量计算问题难度的方法，为电路复杂度、并行和分布式计算、数据结构和流计算等许多模型提供理论基础。之后，研究演变成考虑通信安全和隐私的理论。1981年，提出使用公钥加密的信息和通信系统的完全安全性的理论定义（即Dolev-Yao模型）。提出了评估通信方法安全性的标准模型。1982年，在计算方面基础上，将计算熵引入香农的通信量理论和通信安全理论，将这一概念应用到使用单向函数来量化安全的安全性，从而为测试（Yao’s test）伪随机数生成提供了一种计算方法，对密码学和计算理论产生意义。1993年，提出量子通信复杂性，基本上完成了量子计算机的理论基础。1995年，提出分布式量子计算模式，后来成为分布式量子算法和量子通讯协议安全性的基础。

姚期智研究了基于通信的安全计算协议的数学完整模型，提出一种创新安全计算方法。该方法帮助许多个体进行安全计算，并保护人们信息隐私。通过对姚氏百万富翁问题（Yao’s millionaires’ problem）洞察，即“两个富人在不透露自己财富的情况下比较谁更富有”，提出一个严格模型说明确保信息隐私和安全必须满足的条件。该模型以接近单个二进制电路的效率说明了安全计算原理。

2011年4月19日，清华大学百年校庆之际，姚期智接受清华大学学生科协采访，寄语当代清华学子的学术科技创新：中国的科技现在正处在一个非常兴奋的大时代里，清华的学生在这个时代中会有非常艰巨的任务。希望所有的清华学生，不管是本科生还是研究生，都能够做两件事，第一，能够产生自己的梦想，不管是在科学、经济、社会服务上，有自己的意见，做出自己独特的创造；第二，有本领努力实现自己的梦想，让这代清华人能够替中国的科技进入世界强国、科技大国的工作做出最杰出的贡献。

姚期智主张，让学生发现自己最擅长做什么、最喜欢做什么，将来不管就业还是深造，都沿着这个方向去发展。

姚期智坚守自己的成功理念，并将其引入育人理念中，他带学生会先出些题目让他们做做看，看学生对问题的兴趣和解决问题的能力，了解他们的数学根底，看学生对其指导是否满意，然后再看怎么样是最好的配合。姚期智认为学生能够自动、自发，有很强的欲望想要做出东西来的动机是最重要的。学生必须对这方面的问题有真正的兴趣，不能说只是想拿到一个学位。

2005年，姚期智在清华大学本科计算机实验班“姚班”计算机算法设计和复杂性领域，重新构建本科课程体系全面覆盖计算机科学前沿领域，并突出与物理学、数学、经济学、生物学等多学科领域的交叉互补性。

2005年，姚期智创立清华大学本科计算机实验班“软件科学实验班”，又称“姚班”；2019年5月，创办清华大学人工智能学堂班，简称“智班”。2021年5月，创办清华大学量子信息班。

2020年1月7日，姚期智领衔主编教材《人工智能（高中版）》在清华大学举办出版签约仪式，另主编 《人工智能（大学版）》教材。

2004年，姚期智在清华大学开设中国国内首门“计算机理论课程”，另讲授“ 人工智能入门”“人工智能应用数学”“计算机应用数学”“自动驾驶”“算法经济学”“理论计算机科学”“计算机入门”“量子信息””等多门课程。

2008年1月，姚期智创建的香港中文大学理论计算机科学与通讯科学研究所展开为期五天的冬季课程，探讨理论计算机科学的理论、应用及发展，共吸引近80名中国内地、中国香港、中国台湾及印度的顶尖学生参加。

截至2019年9月，姚期智带领的清华大学本科计算机实验班“姚班”已指导培养毕业生360余名，本科期间发表论文233篇，作为论文通讯作者或主要完成人发表的有170余篇，并有75人次在IEEE Symposium on Foundations of Computer Science（FOCS）、ACM Symposium on Theory of Computing（STOC）、ACM-SIAM Symposium of Discrete Algorithms（SODA）、Conference and Workshop on Neural Information Processing Systems（NIPS）、Conference on Learning Theories（COLT）IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition（CVPR）等国际会议作大会报告，他们中90%选择继续深造，10%或创业，或在谷歌、facebook等科技公司工作。

关于“强人工智能”，姚期智认为：“强人工智能”不仅能解决一个比较单一、特定的工作问题，还能接近人类的思考、推理方式。“强人工智能”的突破口是理论。

关于中国人工智能未来努力方向，姚期智指出：中国人工智能发展有两个短板，第一是系统，中国的硬件做得不错，有超级计算机，但是计算机系统是弱项；第二是理论，国外学界已经很热，有深厚的积累，相比之下中国仍有相当大的差距。让计算机科技全面发展，工程和理论都必须兼顾。

关于人工智能将走向何方，姚期智强调：人工智能最终的理想是广义的普遍的人工智能，它在很多方面都可以代替人现在所做的一些高端工作，最极端的想法就是也许有一天它可以取代科学家的工作，譬如说在数学上面，它能够证明新的数学原理，在物理方面，它能够告诉我们到什么地方去发现新的行星。但是现在和真正广义的人工智能之间，距离是非常遥远的，未来还有很多工作要做。

如何吸引优秀人才进入科研领域，在姚期智看来，一个教师、一所学校乃至整个社会所能为孩子们提供的最好引导，莫过于为他们呈现丰富的学科愿景与未来，告诉他们每个学科的魅力所在，然后让孩子自己去发现自己最喜欢，也最适合的领域。要想培养孩子们的科学兴趣，教育工作者是非常重要的。

荣誉和桂冠应该授予什么样的人，姚期智认为，只要是正当职业，一个孩子想要做什么都是值得鼓励的，荣誉属于每一个对自己的行业作出贡献的人。

在姚期智看来，量子计算是一个重要的知识领域。他表示，量子计算机的研制成功，可以被视为第二个“图灵”般的历史时刻。研制出量子计算机，能够更好地解释物理学的各种现象，特别是微观现象和材料学现象。可以用它做实际计算，可以获得前所未有的新知识，他对量子计算机的未来表示乐观。

2024年6月21日，江苏省委书记信长星在南京会见姚期智，对姚期智一行来江苏出席相关活动、深化交流合作表示欢迎，希望姚期智在教育发展、科技创新、成果转化、人才培养等方面为江苏提供更多支持，携手打造人工智能创新发展高地。

2010年，清华大学在信息领域设立最高荣誉教授职位“姚期智讲座教授”。

2024年6月，姚期智给习近平总书记写信，汇报回国任教20年来培养人才、科研创新等情况，表达科技报国、为实现中华民族伟大复兴贡献力量的决心。6月11日，习近平给姚期智回信，向他致以问候并提出希望，习近平在回信中说：你回国任教二十年来，将爱国之情化为报国之行，在清华大学潜心耕耘、默默奉献，教书育人、科研创新都取得了丰硕成果，向你表示诚挚问候。习近平强调，希望你坚守初心使命，发挥自身优势，带领大家继续探索创新人才自主培养模式，推动学科交叉与前沿创新，打造高水平的人才培养和科技创新基地，为实现高水平科技自立自强、建设教育强国科技强国作出新的贡献。

2004年9月5日，时任国务院总理温家宝在教师节前看望姚期智，交谈中，温总理说，国家对人才的需求如饥似渴，高层次的人才是国家最稀缺、最宝贵的资源；我们在抓好基础教育的同时，也要下大力气抓好高等教育，为国家广泛培养高层次优秀人才；在重点科研机构和重要科研领域，要实行杰出人才的全球招聘制度；要为杰出人才的脱颖而出和充分发挥作用创造良好的条件。

姚期智从小在一个中产阶级家庭长大，在中国上海出生，后随家人搬到香港，然后又搬到中国台湾，有慈爱的双亲和两个亲密的兄弟、姐妹。姚期智从小受中国传统价值观熏陶，重视学习文化，学生时期一直是名列前茅。小时候的姚期智喜欢数学、科学和历史，对历史人物着迷，是因为他们表现出不同寻常的勇敢和智慧。伽利略、牛顿等科学家，也是他心目中的英雄，他梦想有一天也会成为这样的人。

姚期智的妻子姚储枫毕业于麻省理工学院计算机系，是一名计算机科学领域专家，同时还是一位数学家，主要从事复杂性理论、算法分析设计、数据安全与密码学等方面研究，两人相识于哈佛大学与麻省理工学院单身男女派对，第一次约会观看的是舞蹈剧《天鹅湖》。姚期智曾骄傲地说道，此生最爱，一是“图灵奖”，一是储枫。2003年，储枫从美国到香港城市大学任计算机科学系系主任。

姚期智院士在人工智能领域贡献卓著，具有独到的科学见解。（时任同济大学校长、中国工程院院士陈杰 评）

姚期智是研究网络通信复杂性理论的国际先驱，最先提出了量子通信的复杂性，为量子计算的理论基础作出杰出贡献。（中国科学院院士潘建伟 评）

除了潜心育人，便是科学研究，姚期智将全部心血都奉献给了清华的本科生教育和交叉学科的研究，一直把培养国家创新人才的使命放在心间，把攻克一个又一个世界领先学术制高点的责任记挂心头。这是一种静水深流的爱国主义，值得每个人学习和发扬。（清华大学计算机科学与技术系党委原书记杨士强 评）

姚期智是世界著名计算机学家、世界密码学的奠基人之一。他思维敏捷缜密、言辞恳切幽默、待人亲切和蔼。（《经济日报》·中国经济网 评）

姚期智以科研为一生的乐趣，至今仍奋斗在科研一线，这一份对梦想的执着和热爱，实在让我更深地理解到这一份执着，便是匠人精神。（清华大学交叉信息研究院助理教授、博士生导师吴辰晔评）

姚期智在计算理论研究方面作出大量的根本性的、意义重大的贡献。（“图灵奖”组委会 评）

姚期智给人一种温文儒雅学者风范的感觉，他是一位以为人类做重大贡献为轴心，以兴趣为经线，以能力为纬线不断编织人生大厦的人。（清华大学交叉信息研究院 评）

姚期智是国际知名计算机科学家，他在数据组织、基于复杂性的伪随机数生成理论、密码学、通信复杂性、量子通信和计算等多个尖端科研领域，都有重要而独特的贡献。（香港中文大学 评）

姚期智是算法、密码学、及量子计算的国际权威，他的回归填补了中国国内计算机学科的一项空白，他在计算机科学发展方面作出了很多创始性贡献。（“中国海归70年70人”评选委员会 评）

姚期智是世界著名计算机和人工智能科学家，被公认为是密码学及量子计算的国际先驱。（同济大学 评）

姚期智在计算机专业领域的影响力享誉国内外。（新华报业网 评）

姚期智是一名醉心学术的世界顶尖科学家，是算法、密码学、及量子计算的国际先驱及权威。（清华大学 评）

他是一位享誉世界的科学家，他是‘图灵奖’的获得者，他更是教学大师，倾心为本科生讲授最基础的专业核心课程，手把手指导青年教师的教学工作；他创办的‘姚班’模式被评价为世界上‘最优秀的本科教育’，成为拔尖创新人才培养的领跑者。因为纯粹，所以无畏。他就是清华大学老师——姚期智。（“首届教学大师奖” 颁奖词）

姚期智在计算和通信新理论及其安全性基础理论领域做出开创性贡献，通过构建创新的计算与通信基础理论，开创了信息科学新趋势，为密码学、量子计算、安全、加密计算、大数据处理等前沿研究做出重大贡献并持续影响现代社会的实际问题。（“京都奖” 颁奖词）