Claudeの9ループ計算が示した、AIと理論物理学の現在地

Anthropicによると、Claudeは平面N=4超ヤン＝ミルズ理論における6粒子の散乱振幅を、9ループまで計算しました。ループ数は、量子場の理論で相互作用を近似的に扱う計算の次数を表します。今回の結果は、それまでの8ループの記録を1段階先に進めたものです。15

ただし、これはAIが新しい物理理論や計算法を発明したという話ではありません。研究者が問題を設定し、既存の手法を活用できるよう助言したうえで行われた研究計算です。15

2つの方法で同じ答えを目指す

Claudeは、異なる2つの経路で計算に取り組みました。

• ブートストラップ法： 可能な答えの候補を組み立て、既知の数学的制約や他の計算から得られた予測に照らして絞り込みます。粒子の相互作用をすべて個別に計算するのではなく、答えが満たすべき条件を利用する方法です。15
• フォームファクターを使う方法： 散乱振幅に関連する量であるフォームファクターを計算し、既知の双対性を使って目的の振幅につなげる間接的な方法です。15

独立した2つの手法で結果を得ることは、計算の相互確認になります。一方、方法自体は既存のものです。今回の前進は、それらを使って9ループまで到達した点にあります。15

研究者の関与と費用

Anthropicの物理学者、リアム・フィッツパトリックとシッダールト・ミシュラ＝シャルマが課題を設定し、長時間に及ぶ計算の進行を支援しました。したがって、Claudeが計算の多くを担ったとしても、完全に人の関与なしに進んだ成果と捉えるのは適切ではありません。15

報告された利用者側の費用は、どちらの手法も約1,000〜2,000ドルで、その大半はClaudeの利用に伴うものです。ブートストラップ法の通常の計算機利用費は、96基のCPUを1週間使って約100ドルとされています。これらは今回の計算に関する見積もりであり、AIを使った理論物理研究全般にかかる費用を示すものではありません。156

8ループの記録と、別の9ループ報道

ランス・ディクソンとアンディ・リウは2023年、フォームファクターを使う方法で8ループまで計算していました。Claudeの結果は、そこから1ループ先に進んだものです。151

また、別の報道では、中国科学院のチームがGPT-6を使い、同じ時期に9ループの結果に到達したとされています。1 こちらもAIを含む取り組みとして伝えられており、同時期に人間だけで達成された結果を示すものではありません。

検証で確認されたこと、まだ言えないこと

ディクソンがClaudeの9ループの答えを確認したとされ、ブートストラップ法とフォームファクターを使う方法の一致も、別の照合材料になります。こうした確認は計算への信頼を高めますが、新しい物理理論が生まれたことや、AIがほかの未解決問題も確実に解けることを意味するわけではありません。15

この成果が示すのは、問題が明確で、研究者が既存の方法と監督を用意すれば、AIが高度で手間のかかる研究計算に貢献し得るということです。Claudeが新しい計算法を考案した、完全に人の指示なしで進めた、あるいは理論物理学の広い課題を解決した、とまでは言えません。今回の計算は具体的な研究上の節目ですが、AIの将来の能力については、なお慎重に見る必要があります。15