Claude calcule une amplitude à neuf boucles en théorie N=4 SYM

Claude a réussi à calculer une amplitude de diffusion à neuf boucles dans la théorie de Yang-Mills supersymétrique (N=4 SYM). Les experts estimaient depuis longtemps que cette tâche était trop complexe pour être abordée par un calcul direct.

Les amplitudes de diffusion sont des formules utilisées par les physiciens pour prédire la probabilité d'interaction entre particules. Leur valeur exacte est quasi impossible à déterminer ; elles sont donc approximées jusqu'à un certain nombre de « boucles ». Plus le nombre de boucles est élevé, plus la réponse est précise, mais la complexité computationnelle croît exponentiellement.

La plupart des amplitudes réelles n'ont été calculées que jusqu'à deux ou trois boucles. Les nouvelles méthodes sont généralement testées sur des théories simplifiées, comme la N=4 SYM. Même dans ce cadre idéal, le record précédent était de huit boucles, la neuvième étant considérée comme hors de portée pour un calcul direct.

En août, le physicien et blogueur Matt von Hippel a lancé un défi public aux entreprises d'IA : résoudre ce problème avec un budget académique typique. Un mois plus tard, deux physiciens d'Anthropic ont présenté un résultat.

Ils ont utilisé Fable 5.1 au sein de Claude Science, en lui soumettant l'énoncé du problème en une seule ligne, puis en lui laissant travailler de manière autonome (l'équipe se contentant souvent de messages comme « Je vais dormir, continuez »). Au final, Claude a calculé l'amplitude via deux approches distinctes, chacune coûtant environ 1 000 à 2 000 dollars. Le calcul proprement dit a coûté environ 100 dollars et mobilisé 96 processeurs pendant une semaine ; le reste correspondait au travail cognitif du modèle.

Le chercheur Dixon a vérifié et confirmé le résultat. Ce qui impressionne le plus n'est pas tant le volume de calculs que la capacité du modèle à assembler, à partir de zéro, un schéma analytique extrêmement fragile, où la moindre erreur mineure invaliderait tout le processus. Il a déclaré que Claude « comprend désormais leurs articles mieux que quiconque, sauf les coauteurs eux-mêmes ».

Quasi simultanément, un groupe dirigé par Sun He de l'Académie chinoise des sciences a obtenu indépendamment la partie principale du même résultat en utilisant GPT-6, mais Anthropic a été le premier à publier la solution complète.