
9月,Anthropic宣布其大模型Claude在几乎无人监督的情况下,独立完成了平面N=4超杨-米尔斯理论中九圈六胶子散射振幅的计算,总花费仅一两千美元。与此同时,中国科学院理论物理研究所何颂团队也借助GPT-6独立得出了相同结果。这被认为是大模型首次在无人监督下完成前沿理论物理计算,标志着AI在科学计算领域的重大突破。

(来源:Anthropic)
算到第九圈,究竟难在哪?
在物理学中,散射振幅用于描述粒子碰撞后的概率分布,是理论预测与实验对照的基础。物理学家通过微扰展开逐级加入量子修正,每一级即为一个“圈”。圈数越高计算越精确,但复杂度呈指数级增长,实际研究大多只算到两至三圈。
平面N=4超杨-米尔斯理论是振幅研究的“试验场”,虽不描述真实世界,但因其内部平衡使计算大幅简化,常用于打磨新方法。斯坦福大学兰斯·狄克逊(Lance Dixon)团队自2011年起采用自举法逐圈推进,至2019年算至六、七圈。2021年,团队发现振幅与形状因子间的“反极对偶性”,借此在2023年推导出八圈振幅。此后,第九圈计算成为团队的新目标。
Claude接下公开挑战,独立完成前沿计算
今年8月,科学作家、前理论物理学家马特·冯·希佩尔(Matt von Hippel)在博客质疑AI在振幅领域的实际能力,认为其成果仅停留在“学生水平”。Anthropic的物理学家看到挑战后,决定让Claude接受这一难题。
在科研工作台Claude Science上,研究人员仅给出一句初始提示,并让Claude在无人干预的情况下连续运行数日。最终,Claude不仅复现了兰斯团队的间接思路,还走通了专家认为不可行的直接路线,两条路线在10万多个系数上完全吻合。9月16日,完整结果以计算机可读文件形式公布。
整个项目包含代码计算与Claude运行费用,总成本约一两千美元。结果公布后,兰斯团队进行了严格验证,确认Claude的计算完全准确,并感叹Claude对其研究论文的理解甚至超越了部分合著者。
中国团队借助GPT-6取得突破
在国内,中科院理论物理研究所何颂团队也取得了重要进展。9月中旬,该团队在开放科研数据平台Zenodo上发布了从二圈到九圈振幅的符号和完整函数。
长期从事散射振幅研究的何颂团队,多年来一直采用符号自举方法研究该理论。在最新研究中,团队借助GPT-6计算了部分约束条件,核心计算框架仍由人类研究者搭建。这一成果进一步印证了九圈计算并非遥不可及,AI正成为理论物理研究的有力工具。

(来源:Zenodo)
划定AI在物理学中的能力边界
此次计算中,Claude并未提出新物理思路,而是沿用前人成熟方法并投入更多算力。其最大突破在于极高的可靠性。面对极易出错且缺乏细节参照的复杂流程,Claude从零编写代码并成功走通。
马特表示,这一成果打破了“AI不堪大用”的偏见。他指出,AI的能力不应以当前极限来衡量。兰斯则认为,大模型能完整执行复杂流程是了不起的成就,但其何时能先于人类提出新的物理洞见,才是物理学家真正需要思考的问题。
目前,挑战清单上的问题仍属“玩具模型”。在更贴近真实的振幅计算中,竞争更激烈且突破口更少。马特建议相关领域研究者尽快检验现有AI框架的计算能力,他预估AI在合理预算下仍可再推进一圈计算。

