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Claude单挑九圈散射振幅世界纪录

Heooo 09月27日03时33分 33 阅读

「Anthropic 宣布 Claude 在几乎无人干预的情况下连续运行数天,算出平面 N=4 超杨-米尔斯理论六粒子振幅的九圈结果,打破人类保持的八圈纪录。整个任务只用一个提示词,算力成本约几千美元,结果经八圈纪录保持者 Lance Dixon 两周验证确认无误。」

Anthropic 官方宣布,Claude 在理论物理前沿拿下了一项新纪录:在几乎无人类干预的情况下连续运行数天,攻破了高能物理学界公认难算的「九圈散射振幅」计算难题,算出了平面 N=4 超杨-米尔斯理论中六粒子振幅的九圈结果,把人类此前停留在八圈的纪录向前推进了一步。杨-米尔斯理论由杨振宁与米尔斯在 1954 年共同创立,是现代粒子物理学的基石,基于它的任何高阶计算都堪称人类脑力的极限挑战。

这场挑战的起点,来自理论粒子物理学家、现为科普作家的 Matt von Hippel。他在博客上向全网 AI 公司发出「英雄帖」,要求证明 AI 能在普通学者负担得起的计算预算内,解决散射振幅领域悬而未决的难题,其中一道题就是:把 N=4 超杨-米尔斯模型算到第九圈。

在散射振幅的计算中,物理学家必须一层层叠加被称为「圈」的精细修正层,每多一圈,精度更高,计算量却呈指数级爆炸。实际工作中大多数人类停留在第二圈或第三圈,粒子物理学中最精确的预测也只用到第五圈,而在这种「测试沙盒」模型里,人类此前的极限是八圈。

Anthropic 的两名物理学家 Liam 和 Siddharth 接下了战书。他们使用面向科学家的 Claude Science 系统,模型为当时最强的公开可用模型 Fable 5.1,只输入了一个简单的提示词,并留下一句话:我要去睡觉了,接下来几个小时都不在,你继续算,每隔 4 到 6 小时汇报一次进度。随后 Claude 在无人值守下开始推演。

它运用了 Dixon 团队开发的「自举」方法,像解数独一样在无数参数中排除错误选项,并用两种不同路径各自算出九圈:一条是原始自举法,直接调用 Python 与开源库 SymPy 硬算;另一条是间接形状因子法,先算形状因子,再借「对跖对偶」对称性翻译成振幅。形状因子这一路没有计算任何费曼积分,而是把物理问题转成超大整数方程组,全程整数求解、无小数误差,还能换几个大素数反复验算。

难点之一在内存。按老办法推到九圈,未知数多达 185 万个,方程组大到内存装不下。Claude 借助对跖对偶先猜出答案的一部分,再加上对称性约束,把未知数从 185 万降到 7.6 万个,最终只剩唯一解。翻译回振幅后,仅一个切面的结果就有 300 多亿项,而八圈时是 16.7 亿项。

成本同样令人意外:按普通用户价格计算,每条路径约一两千美元,两条合计几千美元,其中纯粹用于运行 Python 代码的算力成本仅约 100 美元,相当于租用 96 个 CPU 跑了一个星期。

结果的正确性由八圈纪录保持者、SLAC 国家加速器实验室的 Lance Dixon 教授亲自验证。两周的仔细核对后,他确认九圈结果无误。他感慨说,身边大多数理论物理学家早就承认大模型迟早会颠覆物理学,只是不知道那一天什么时候砸到自己头上。对 AI 而言,科学界的低垂果实,或许比想象中要多得多。

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