Anthropic Claude, N=4 SYM 9-loop 산란 진폭 계산 성공

Anthropic의 Claude Science 플랫폼이 Fable 5.1 모델을 활용해 N=4 super Yang-Mills 이론의 9-loop scattering amplitude 계산에 성공했다. 물리학자 Matt von Hippel이 보고한 이 성과는 극도의 계산 취약성으로 인해 직접적인 방법으로 불가능하다고 여겨졌던 amplitudeology 분야의 중요한 이정표다.

방법론 및 실행

Anthropic의 물리학자 Liam Fitzpatrick과 Siddharth Mishra-Sharma는 모델에게 planar N=4 SYM 9-loop 6-particle (hexagon) amplitude를 계산하라는 간단한 프롬프트만 제공했다. 계산 과정에서 외부 과학적 감독은 없었다. Claude는 두 가지 접근법을 사용했다:

• Bootstrap method: Python과 SymPy를 활용했으며, 약 96 CPUs를 1주간 가동해 약 $100의 비용이 소요됐다.
• Form-factor connection: Form factor와 amplitude를 연결하는 간접적인 방법.

최종 사용자에게 드는 총비용은 $1,000에서 $2,000 사이로 추정된다. 생성된 코드는 기존 연구팀의 방법론과 형식을 따랐으며, SLAC의 Lance Dixon은 Claude가 자신의 2019년 및 2023년 논문을 공동 저자가 아닌 누구보다 잘 이해했다고 평가했다.

검증 및 경쟁

Lance Dixon은 결과를 독립적으로 검증했으며, 작은 오류로도 전체 계산이 무너질 수 있는 높은 위험성에도 불구하고 9-loop amplitude가 정확함을 확인했다. 이 검증 과정은 연구팀의 이전 9-loop form factors 연구 결과도 함께 입증했다.

동시에 중국과학원의 Song He 연구팀은 GPT-6를 사용해 9-loop amplitude의 일부 계산에 성공했다고 보고했다. 다만 그들의 접근법은 Anthropic의 'one-shot' 방식과 비교해 인간의 개입이 더 많았다. 저자는 AI와 인간-AI 하이브리드 팀에게 2주 안에 모두 'scooped'당했다고 언급했다.

물리학에서 AI의 시사점

저자는 이번 성공이 AI가 새로운 물리 원리를 창조한 것이 아니라, 기존 방법론을 더 높은 효율성과 소프트웨어 엔지니어링으로 실행한 것이라고 강조한다. 핵심은 복잡한 계산 레시피 처리에서 LLM의 reliability가 향상되었다는 점이다. 이는 이전에 불가능하다고 여겨졌던 '저수익(fruit)'을 해결한 것이지만, AI가 기존 인간 지식을 넘어 새로운 물리적 통찰이나 원리를 제안할 때가 진정한 도전이 될 것이다.