Anthropic a publié le 25 septembre un article de recherche décrivant comment deux physiciens de l'entreprise, Liam Fitzpatrick et Siddharth Mishra-Sharma, ont utilisé Claude pour mener à bien un calcul de physique théorique : le résultat de l'amplitude de diffusion à six particules à la neuvième boucle dans la théorie super Yang-Mills N=4 plane. Le précédent record était de huit boucles, obtenu par Lance Dixon et ses collègues du SLAC National Accelerator Laboratory et de l'université Stanford en 2023.
L'auteur du texte est Matt von Hippel. Ancien physicien théoricien, il est aujourd'hui rédacteur scientifique et écrit sur la physique des amplitudes sur son blog 4gravitons. Ce calcul est né d'un défi qu'il avait lui-même lancé : démontrer qu'une IA peut, avec les ressources de calcul dont dispose un seul chercheur, résoudre un grand problème ouvert du domaine des amplitudes de diffusion. Il avait fixé deux objectifs précis : la supergravité N=8 jusqu'à la septième boucle, ou la super Yang-Mills N=4 jusqu'à la neuvième boucle.
Comment le calcul a été mené
Les deux chercheurs ont utilisé la plateforme Claude Science d'Anthropic, avec Fable 5.1 comme modèle sous-jacent. Le code a été écrit en Python, et le calcul symbolique s'est appuyé sur le paquet SymPy.
Le calcul a emprunté deux voies parallèles. La première est la méthode bootstrap, déjà établie dans le domaine, qui consiste à poser d'abord toutes les contraintes que l'amplitude doit satisfaire, puis à les résoudre ; la seconde est la méthode indirecte du facteur de forme que Dixon avait utilisée en 2023. Les deux voies ont abouti au même résultat. Le coût total du projet s'est élevé à environ 1 000 à 2 000 dollars, avec une phase de calcul ayant tourné pendant environ une semaine sur 96 cœurs de CPU.
Selon l'article, Claude a travaillé de manière quasi autonome tout au long du processus, avec des consignes humaines très simples, du type « Keep working on this until I tell you to stop » (continue jusqu'à ce que je te dise d'arrêter). Dixon a ensuite vérifié les résultats de façon indépendante. Il décrit ce type de calcul comme très fragile : la moindre erreur à une étape et tout le résultat s'effondre, comme un soufflé qui n'a pas levé.
"It's quite a triumph, in my opinion, for a large language model to execute all of the steps in the complicated recipe."
À mon avis, c'est une véritable prouesse qu'un grand modèle de langage parvienne à exécuter toutes les étapes d'une recette aussi compliquée.
Ce qui n'a pas été accompli
L'article ne masque pas les limites. Claude n'a utilisé que des méthodes déjà connues, sans proposer de nouveau principe physique ; le fait d'aller au-delà de la huitième boucle tient à un meilleur travail d'ingénierie logicielle, et non à une innovation algorithmique. La conclusion de von Hippel :
"There is more low-hanging fruit out there than you'd expect."
Il reste bien plus de fruits faciles à cueillir qu'on ne le pense.
Vu sous un autre angle, cela montre aussi que beaucoup de problèmes qui bloquaient jusqu'ici le domaine des amplitudes butaient sur la main-d'œuvre et la mise en œuvre technique, alors que les méthodes existaient déjà.
Une équipe chinoise arrive presque simultanément à une partie du résultat
Ce résultat comporte encore un détail lié à la Chine. L'équipe de Song He, à l'Académie chinoise des sciences, a calculé de manière indépendante la partie dite « symbol » de l'amplitude à neuf boucles, avec un résultat publié sur l'entrepôt de données académiques Zenodo. D'après le texte d'Anthropic, cette équipe s'est appuyée sur GPT-6 pour le calcul des contraintes, mais a construit elle-même l'ensemble du cadre.
Les deux résultats sont indépendants l'un de l'autre, ce qui permet une vérification croisée. Pour les groupes de physique théorique en Chine, l'intérêt de cet épisode tient à la répartition du travail : l'équipe de Song He a confié au modèle le calcul des contraintes, tandis qu'Anthropic a laissé le modèle exécuter l'ensemble du processus — les deux approches ont abouti à des résultats sur ce jalon de la neuvième boucle.
Le résultat à neuf boucles est désormais disponible publiquement dans le format standard du domaine, et Dixon et ses collaborateurs prévoient d'en tirer un article formel destiné à la publication. En attendant la parution de cet article, ce que le public peut voir se limite essentiellement à cet article de recherche d'Anthropic et aux données de résultat rendues publiques.
Sources : article de recherche d'Anthropic « Yes, Claude can do nine loops », données publiques sur Zenodo, CocoLoop ; le record de boucles, le coût du calcul et l'échelle de CPU ont été vérifiés d'après l'article d'Anthropic.