Neuf boucles en physique : ce que Claude a calculé, et avec quelle aide

Claude a calculé l’amplitude de diffusion à six particules de la théorie supersymétrique N=4 de Yang-Mills planaire jusqu’à neuf boucles, soit un niveau au-delà du précédent résultat à huit boucles. Le travail répondait à un défi lancé par le physicien et auteur scientifique Matt von Hippel. Il s’appuie sur des techniques établies, et des chercheurs d’Anthropic ont défini le problème et guidé le modèle pendant son exécution : c’est une avancée de calcul, pas la démonstration que Claude a inventé une nouvelle méthode ou peut résoudre n’importe quel problème ouvert en physique. 15

Deux méthodes pour parvenir au résultat

Claude a suivi deux voies :

• Le bootstrap : cette méthode construit des réponses possibles à partir de contraintes mathématiques et de résultats déjà connus, puis élimine celles qui ne conviennent pas. Elle évite ainsi de calculer directement toutes les interactions possibles entre particules. 15
• La méthode du facteur de forme : cette approche indirecte calcule une quantité apparentée, appelée facteur de forme, puis s’appuie sur une dualité connue pour la relier à l’amplitude recherchée. 15

Obtenir le même résultat par deux voies constitue un contrôle croisé utile. Mais les méthodes elles-mêmes existaient déjà : le progrès rapporté est d’avoir atteint neuf boucles en les appliquant. 15

Des chercheurs aux commandes, un coût estimé

Les physiciens d’Anthropic Liam Fitzpatrick et Siddharth Mishra-Sharma ont posé le problème à Claude et accompagné son exécution prolongée. Il s’agit donc d’un calcul dirigé par des chercheurs, même si le modèle a réalisé une grande partie du travail. 15

Le coût estimé pour un utilisateur était d’environ 1 000 à 2 000 dollars par méthode, principalement pour l’utilisation de Claude. La partie informatique classique du calcul par bootstrap aurait coûté bien moins cher : environ 100 dollars pour une semaine sur 96 processeurs. Ces montants correspondent à cette expérience précise, et non à un tarif général pour la recherche en physique avec l’IA. 156

Un pas de plus que le précédent résultat

En 2023, Lance Dixon et Andy Liu avaient calculé cette amplitude jusqu’à huit boucles avec la méthode du facteur de forme. Le calcul de Claude atteint neuf boucles. 151

Un autre compte rendu rapporte qu’une équipe de l’Académie chinoise des sciences, utilisant GPT-6, est également arrivée à un résultat à neuf boucles à peu près au même moment. Il s’agit d’un travail impliquant un autre système d’IA ; ce compte rendu n’établit pas qu’un calcul concurrent a été réalisé par une équipe uniquement humaine. 1

Ce que la vérification confirme — et ce qu’elle ne confirme pas

Lance Dixon a vérifié le résultat de Claude. La concordance entre les voies du bootstrap et du facteur de forme apporte un contrôle supplémentaire. Ces vérifications renforcent la confiance dans le calcul rapporté, sans en faire une nouvelle théorie ni prouver que l’IA peut résoudre de manière fiable d’autres problèmes de pointe. 15

Cette expérience montre qu’un système d’IA peut contribuer à un calcul de recherche difficile et bien défini lorsque des chercheurs lui fournissent le problème, des méthodes existantes et un encadrement. Elle ne montre pas que Claude a conçu une nouvelle technique, travaillé sans direction humaine ou levé les limites plus générales de la physique théorique. C’est un résultat concret ; ce qu’il annonce pour les capacités futures de l’IA reste incertain. 15