Claude обчислив амплітуду на дев'яти петлях: виклик фізика виконано за місяць

Anthropic опублікувала 25 вересня гостьовий пост фізика й наукового письменника Метта фон Гіппеля. У ньому він описує, як Claude обчислив шестичастинкову амплітуду розсіювання на дев'яти петлях у N=4 суперсиметричній теорії Янга-Міллса, тобто задачу, яку сам поставив у серпні як публічний виклик.

Що таке амплітуда і петля

Амплітуди розсіювання це формули, за якими фізики визначають імовірність реакції субатомних частинок. Результати порівнюють з експериментами, зокрема з даними Великого адронного колайдера; розбіжність могла б указувати на нову теорію, наприклад ту, що пояснює темну матерію.

Точні формули настільки складні, що обчислення обривають на певній кількості „петель“, які показують, наскільки складними можуть бути взаємодії. Більше петель означає точніший результат і значно дорожче обчислення. Більшість амплітуд відомі лише до двох петель, деякі до трьох.

Виклик, виконаний за місяць

Фон Гіппель хотів одного конкретного тесту: щоб LLM розв'язав задачу, яка здавалася недосяжною не через брак ідей, а через брак обчислювальних ресурсів, доступних академічним дослідникам. Він запропонував компаніям досягти дев'яти петель у теорії N=4 Янга-Міллса на академічних обчислювальних ресурсах.

Фізики Anthropic Ліам Фіцпатрік і Сіддхарт Мішра-Шарма взялися за цей виклик. N=4 суперсиметрична теорія Янга-Міллса це іграшкова модель: вона нічого не пояснює в реальному світі, але на ній перевіряють методи, бо з нею легше рахувати. Наприкінці серпня вони зв'язалися з фон Гіппелем і працювали з Fable 5.1 у платформі Claude Science.

Claude отримав одне завдання: обчислити шестичастинкову амплітуду в планарній N=4 SYM на дев'яти петлях. Далі йому переважно казали продовжувати: „Я лягаю спати… Працюй над цим, доки я не скажу зупинитися“.

Обчислення завершили двома способами: методом бутстрапа та через пов'язаний об'єкт, формфактор. Кожен із них коштував би близько 1000-2000 доларів. Розрахунок бутстрапом на Python із пакетом SymPy забрав близько 100 доларів, що відповідає тижню роботи 96 процесорів.

Перевірка та значення результату

Результат незалежно перевірив професор фізики частинок SLAC і Стенфордського університету Ленс Діксон. За його словами, обчислювальний рецепт крихкий: одна помилка, і все „розсипається, як невдалий суфле“. За кілька днів група Сун Хе з Китайської академії наук повідомила про паралельний результат на дев'яти петлях, частково за допомогою AI.

Висновок фон Гіппеля: Claude використав відомі методи й не відкрив нового фізичного принципу, а подібні задачі доступніші, ніж здається експертам. Anthropic заплатила йому за пост.