Anthropic, Claude가 9루프 입자 물리 진폭을 계산했다고 발표

Anthropic는 2026년 9월 25일에 그들의 연구 사이트에 게스트 포스트를 발표하며, 두 명의 물리학자가 회사의 Claude 모델을 사용해 평면 N=4 초양자장 이론에서 9루프의 6입자 산란 진폭을 계산했으며, 이는 2026년 8월 7일에 AI 기업들에게 제시된 공개 과제에 대한 답변이라고 밝혔다.

도전 과제

전 이론 물리학자였으며 현재 4gravitons.com에서 물리학에 대해 글을 쓰는 Matt von Hippel은 2026년 8월 7일 블로그 게시물에서 조건을 제시했다. 그는 AI 기업들에게 학계에서 접근할 수 있는 컴퓨팅 자원을 사용해 산란 진폭 분야의 큰 미해결 문제 중 하나를 해결할 수 있음을 보여달라고 요청했다: N=8 초중력 이론이 7루프에서 발산하는지 여부를 판단하거나, N=4 초양자장 이론에서 9루프의 6입자 진폭을 찾는 것. 그는 “N=8 초중력을 7루프까지, 혹은 N=4 초양자장을 9루프까지 제공해 주세요”라고 적었다.

Von Hippel은 이러한 문제들이 계산적으로 매우 어렵다고 주장했다. 각 루프는 복잡도가 증가함을 의미하며, 계산량은 일반적으로 루프 수에 따라 지수적으로 혹은 팩토리얼적으로 증가한다. 그는 원칙적으로 새로운 아이디어 없이도 알려진 방법만으로 진폭 연구자들이 어느 문제든 해결할 수 있지만, 훨씬 더 많은 컴퓨팅 파워에 접근해야 할 것이라고 적었다.

2026년 8월 말, Anthropic의 물리학자 Liam Fitzpatrick와 Siddharth Mishra‑Sharma는 von Hippel에게 그들이 도전 과제 중 하나를 해결했으며, 오랜 진폭 연구자 Lance Dixon과 결과를 검증한 후 그에게 작업 과정을 안내했다고 연락했다. 게시물의 공개 내용에 따르면 Anthropic은 von Hippel에게 게스트 포스트를 작성하도록 초대하고 그의 시간에 대해 보상했으며, Anthropic 직원이 초안에 피드백을 제공했고, 내용과 의견은 전적으로 그의 것이라고 명시했다.

물리학 문제

산란 진폭은 물리학자들이 아원자 입자의 운동량과 에너지를 이용해 특정 방식으로 반응할 확률을 계산할 수 있게 해주는 공식이다. 계산이 매우 어려워 물리학자들은 거의 항상 특정 루프 수로 제한된 근사치를 사용한다: 포함되는 루프가 많을수록 결과가 실제 답에 가까워지지만 계산 난이도도 증가한다. 대부분의 산란 진폭 공식은 두 루프까지만 계산되었으며, 몇몇은 세 루프까지 계산되었다; von Hippel은 입자의 이상 자기쌍극자 모멘트에 대한 가장 정밀한 예측이 다섯 루프를 사용했다고 언급한다.

N=4 초양자장 이론은 새로운 기법을 시험하기 위해 사용되는 장난감 모델 이론이다. 양-밀스 이론은 자연의 네 가지 기본 힘 중 세 가지를 설명하며, N=4 초대칭 버전에서는 각 입자가 네 개의 초대칭 파트너를 가진다. von Hippel은 이처럼 입자가 과다하게 존재해 이 이론은 현실적이지 않지만, 입자 간의 균형 때문에 필요한 변수 조합이 제한되어 계산이 역설적으로 쉬워진다고 쓴다.

계산은 부트스트랩 기법으로 수행되었다. 모든 가능한 입자 상호작용을 일일이 고려하는 대신, 연구자는 특수한 알파벳에 추적된 모든 가능한 답을 시작점으로 삼고, 제약을 적용해 하나의 가능성만 남을 때까지 진행한다. 이때 충분한 검증 절차를 남겨 오류를 잡을 수 있다. 이 진폭에 대한 이전 결과인 8루프는 2023년에 Dixon과 Andy Liu가 형태인자(form factor)와 반대극 대칭(antipodal duality)이라는 관련 공식으로 간접적으로 도출했다.

Claude가 계산을 수행한 방법

게스트 포스트에 따르면 Fitzpatrick와 Mishra‑Sharma는 Claude Science 내에서 작동하는 Fable 5.1을 사용했다. Claude Science는 과학자들이 비용을 지불하고 이용할 수 있는 플랫폼으로, von Hippel은 이를 Claude LLM을 구조화된 규칙과 프롬프트로 구동해 보다 견고하고 과학적으로 유용한 행동을 이끌어내는 하네스로 설명한다. Claude에게 가장 해결 가능성이 높은 문제를 물어본 뒤, 작업명을 짧게 제시하고, 그들이 잠자는 동안 계속 작업하도록 지시했으며, 4~6시간마다 업데이트를 제공하도록 했다.

게시물에 따르면 Claude는 계산을 두 가지 방식으로 수행했다: 원래의 부트스트랩 방식과 간접적인 형태인자 접근 방식이다. von Hippel은 어느 방식이든 최종 사용자에게 약 1천에서 2천 달러 정도의 비용이 들 것이라고 적었으며, 대부분은 Claude를 장시간 실행하는 비용 때문이라고 밝혔다. 부트스트랩 계산은 SymPy 패키지를 사용한 Python 코드로 작성되었으며, 전체 예산 중 약 100달러에 해당하고, 이는 96개의 CPU가 일주일 동안 가동된 비용에 해당한다.

결과는 2026년 9월 16일자 결과 페이지에 컴퓨터가 읽을 수 있는 파일 형태로 공개되었으며, 이전의 6루프, 7루프, 8루프 진폭에 사용된 형식과 동일하고, Zenodo에 호스팅된 100 MB가 넘는 8개의 파일을 포함한다. 페이지는 9루프 심볼이 두 가지 표현으로 계산되었다고 명시한다: 하나는 9루프 형태인자를 부트스트랩하여 반대극 대칭을 통해 진폭에 매핑하고, 두 글루온 플럭스‑튜브 데이터로 남은 모호성을 해결한 방식; 다른 하나는 육각형 함수 공간에서 직접 부트스트랩한 별도의 심볼이다.

페이지는 두 표현이 비교된 모든 계수, 즉 두 번째 파일을 결정하는 107,053개의 비영(非零) 계수 모두에서 일치한다고 명시한다. 대조 실험으로, 동일한 프로그램이 1,000개의 무작위 단어에 대해 발표된 8-루프 진폭의 기호를 재현했다. 또한 페이지는 진폭을 함수로서의 가정들을 기록하고, 독립적인 두 번째 계산 없이 한 번만 계산되었으며, 계산에 사용된 프로그램이 배포되지 않았다고 명시한다.

검증 및 동시 결과

SLAC National Accelerator Laboratory와 Stanford University의 입자 물리학 및 천체물리학 교수인 Dixon은 게시물에 대한 부록에서 Fitzpatrick와 Mishra‑Sharma가 2026년 9월 1일 결과를 알려주었으며 검증을 요청했다고 적었다. 그는 이후 2주 동안 주로 9‑루프 형태인자를 통해 검증 작업을 진행했으며, 이는 그의 팀이 수년간 목표로 해온 결과라고 밝혔다. 공개 자료에 따르면 Dixon은 Claude 사용 크레딧을 받았다고 한다. 그의 설명에 따르면 Claude는 그와 공동 연구자들이 제시한 복잡한 절차를 실행하고, 모든 코드를 처음부터 개발한 뒤, 이미 확립된 형식으로 해결책을 제시했으며, 진폭을 직접 계산하기엔 너무 어려울 것이라고 생각했다고 전한다.

이 결과는 인간에게도 도달 가능했다. von Hippel이 Anthropic으로부터 소식을 들은 며칠 후, 베이징에 있는 Chinese Academy of Sciences의 진폭학자 Song He는 그의 그룹이 이미 결과의 대부분을 확보했으며, 일부 제약 조건에 대해 GPT‑6 기반 AI 지원을 사용했으며 일회성 접근법은 아니었다고 보고했다. 2026년 9월 17일, He, Jirong Jing, Xiang Li는 Institute of Theoretical Physics와 University of Chinese Academy of Sciences 소속으로 Zenodo에 데이터셋을 “The Symbols of Six‑Gluon MHV Amplitudes through Nine Loops”라는 제목으로 공개했으며, 이는 평면 N=4 초대칭 Yang‑Mills 이론에서 2‑루프부터 9‑루프까지의 6점 BDS‑like 차감 MHV 진폭을 Creative Commons Attribution 4.0 라이선스로 제공한다. von Hippel은 Dixon, Song He 및 그들의 공동 연구자들이 향후 연구자를 위해 설명과 분석을 포함한 결과를 발표할 것이며, 현재로서는 Claude의 역할이 끝났다고 적었다.

Von Hippel의 평가

Von Hippel은 Claude Science가 한 번에 계산을 완료했으며, 반복적인 작업 지시보다 더 정교한 과학적 감독 없이 수행되었다고 적었으며, 가장 큰 교훈은 전문가들이 예상하는 것보다 이 분야에 더 많은 저수준 과제가 남아 있다는 것이다. 그는 2026년 3월에 AI가 학생 수준의 물리 프로젝트를 상당한 손길을 받으며 완료한 작업과 비교하면서, 기술이 실제로 향상되었다고 생각하지만, 이 결과가 실제 진폭 계산이라는 보다 경쟁적인 분야에 얼마나 일반화될지는 확신하지 못한다고 밝혔다.

He는 또한 Claude가 연구자들이 이전에 시도한 것보다 다소 더 많은 계산량을 사용한 알려진 방법을 적용했으며, 이 작업이 그가 기대했던 초지능 논쟁에 새로운 예기치 않은 방법을 제시하지 못했다고 적었다. 대신 그가 배운 것은 계산 한계가 실제보다 훨씬 더 높다는 점에 대해 자신이 너무 순진했었다는 것이다.