Искусственный интеллект добрался до одной из самых неприступных вершин фундаментальной науки: компания Anthropic объявила, что модель Claude без участия человека за несколько дней решила задачу вычисления девятипетлевой амплитуды рассеяния в планарной теории супер-Янга — Миллса с четырьмя суперсимметриями для шести частиц.

Прежний рекорд, державшийся на уровне восьми петель, принадлежал ведущим физикам-теоретикам мира и требовал долгих лет упорной работы. Теория Янга — Миллса, заложенная в середине прошлого века лауреатом Нобелевской премии Чжэньнином Янгом и Робертом Миллсом, служит фундаментом современной физики элементарных частиц, и любые многопетлевые вычисления в ее рамках традиционно считаются пределом человеческих аналитических способностей из-за экспоненциального взрыва сложности с каждой новой петлей.

История этого научного прорыва началась с публичного вызова, брошенного бывшим физиком-теоретиком и популяризатором науки Мэттом фон Хиппелем. Он скептически относился к победным реляциям вокруг больших языковых моделей и предложил разработчикам доказать силу ИИ на конкретной нерешенной проблеме его дисциплины в рамках разумного для обычного исследователя бюджета.

Сотрудники Anthropic приняли вызов, применив специализированную исследовательскую среду Claude Science на базе публично доступной модели Fable 5.1. Ученые сформулировали единственную текстовую подсказку с постановкой задачи и оставили модель работать автономно, дав лишь указание отчитываться о прогрессе каждые несколько часов.

Claude справился с вычислениями параллельно двумя независимыми физическими путями — через метод прямого бутстрапа и косвенным способом через форм-факторы. В обоих случаях модель самостоятельно написала и отладила весь необходимый программный код на Python с использованием библиотеки SymPy, не совершив ни единой знаковой или синтаксической ошибки.

Чтобы обойти барьер нехватки оперативной памяти при решении системы из почти двух миллионов неизвестных, нейросеть применила физические симметрии и свойство антиподальной дуальности, сократив число переменных до семидесяти шести тысяч, после чего нашла единственное строгое целочисленное решение.

Только одно из полученных разложений на девяти петлях насчитывает свыше тридцати миллиардов слагаемых, при этом чистые затраты на процессорные вычисления кода составили всего сто долларов, а общая стоимость работы модели уложилась в несколько тысяч долларов.

Правильность результата подтвердил профессор Национальной ускорительной лаборатории SLAC Лэнс Диксон, автор предыдущего восьмипетлевого мирового рекорда 2023 года, чья группа потратила два года на безуспешные попытки взять девятую петлю.

После двухнедельной скрупулезной перепроверки ученый подтвердил полную математическую безупречность выкладок ИИ, отметив с долей иронии, что Claude воспользовался разработанным людьми форматом представления данных и оказался лучшим знатоком его собственных научных публикаций в мире.

Интриги добавил тот факт, что за несколько дней до официального анонса Anthropic группа профессора Хэ Суна из Института теоретической физики Китайской академии наук выложила на научную платформу Zenodo ключевые данные шестичастичной амплитуды вплоть до девяти петель, опередив американскую компанию на восемь дней.

Однако китайские исследователи использовали искусственный интеллект в лице GPT-6 лишь как вспомогательный инструмент для подсчета части ограничений, тогда как вся общая архитектура доказательства строилась вручную, в отличие от полностью автономного подхода Claude.

Хотя исследованная суперсимметричная модель остается упрощенным полигоном для квантовой теории поля, триумф искусственного интеллекта в строгих аналитических расчетах наглядно продемонстрировал, что научные плоды, еще вчера казавшиеся недосягаемыми, теперь могут быть сорваны машиной всего за несколько суток.