Claude berechnet Neun-Schleifen-Amplitude in N=4 SYM

Claude hat eine Neun-Schleifen-Amplitude in der N=4 supersymmetrischen Yang-Mills-Theorie (SYM) berechnet. Experten hielten diese Aufgabe lange Zeit für zu komplex, um sie direkt lösen zu können.

Streuamplituden sind Formeln, mit denen Physiker die Wahrscheinlichkeit vorhersagen, dass Teilchen auf bestimmte Weise miteinander wechselwirken. Exakte Werte sind nahezu unmöglich zu berechnen, daher werden sie bis zu einer bestimmten Anzahl von Schleifen approximiert: Je mehr Schleifen, desto präziser das Ergebnis, aber desto schneller wächst auch die Rechenkomplexität.

Die meisten realistischen Amplituden wurden bisher nur bis zu zwei oder drei Schleifen berechnet. Neue Berechnungsmethoden werden üblicherweise an vereinfachten Modelltheorien getestet, wie etwa der supersymmetrischen Yang-Mills-Theorie (N=4 SYM). Selbst dort lag der vorherige Rekord bei acht Schleifen, während die neunte Schleife als zu schwierig für eine direkte Berechnung galt.

Im August forderte der Physiker und Blogger Matt von Hippel KI-Unternehmen öffentlich heraus, das Problem mit einem typischen akademischen Budget zu lösen. Einen Monat später präsentierten zwei Physiker von Anthropic ein Ergebnis.

Sie nutzten Fable 5.1 innerhalb von Claude Science, gaben dem Modell eine einzelne Zeile zur Beschreibung des Problems und schrieben dann meist nur Dinge wie „Ich gehe jetzt schlafen, mach weiter“. Letztendlich berechnete Claude die Amplitude auf zwei verschiedene Arten, wobei jede Methode etwa 1.000 bis 2.000 US-Dollar kostete. Die eigentliche Berechnung belief sich auf etwa 100 US-Dollar plus eine Woche Laufzeit auf 96 CPUs; der Rest war die Arbeit des Modells.

Dixon überprüfte und bestätigte das Ergebnis. Der beeindruckendste Aspekt war nicht das Volumen der Berechnungen, sondern dass das Modell ein sehr fragiles analytisches Kalkül von Grund auf zusammenstellte – für eine Aufgabe, bei der jeder kleine Fehler alles zunichtemacht. Er merkte an, dass Claude nun „ihre Papiere besser versteht als jeder andere außer den Mitautoren“.

Fast gleichzeitig erhielt eine Gruppe unter der Leitung von Sun He von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften den Hauptteil desselben Ergebnisses unabhängig mittels GPT-6, doch Anthropic war dennoch der erste Anbieter, der die vollständige Lösung veröffentlichte.