Un reto, respondido en un mes

Anthropic dijo el 25 de septiembre que Claude había calculado la amplitud de seis partículas en la teoría N=4 super Yang-Mills planar a nueve bucles, un cálculo que nadie en el campo había hecho. La afirmación aparece en un artículo invitado en el blog científico de la empresa, escrito por Matt von Hippel, el exfísico teórico que lanzó el reto.

Von Hippel lo publicó en su blog el 7 de agosto. Quería una prueba de la IA sobre trabajo que él sabía que era difícil, y en concreto una prueba de cómputo más que de ideas: “Demuestren que una IA puede tomar el tipo de recursos informáticos a los que un académico tiene acceso y resolver uno de los grandes problemas abiertos del campo de las amplitudes de dispersión”. Nombró dos: supergravedad N=8 a siete bucles, o N=4 super Yang-Mills a nueve.

Las amplitudes de dispersión son las fórmulas que convierten momentos y energías de partículas en probabilidades de reacción. Se aproximan cortando el cálculo en cierto número de “bucles”, y el coste sube bruscamente con cada uno. La mayoría de las amplitudes del mundo real se han hecho a dos bucles. Unas pocas a tres. N=4 super Yang-Mills es una teoría de juguete deliberadamente irreal cuya simetría adicional la hace tratable, y por eso el campo la usa para afinar técnicas.

Una persona escribiendo con rotulador en un panel de vidrio transparente
Lance Dixon, del SLAC, autor del resultado de ocho bucles, verificó la respuesta. Imagen ilustrativa. cottonbro studio · pexels · Pexels License

Cuál era el récord anterior

Lance Dixon, profesor del SLAC National Accelerator Laboratory, llegó a ocho bucles hace unos años, y lo hizo de forma indirecta, mediante un objeto relacionado llamado factor de forma, más fácil de calcular. No había hecho nueve, ni nadie más. Como escribe von Hippel: “Si la gente pensara que era posible ejecutar el método bootstrap habitual un bucle más, alguien lo habría hecho”.

El bootstrap es esa técnica. En vez de sumar todas las interacciones, parte de la forma que debe tener la respuesta y va eliminando posibilidades contra cada restricción que la respuesta tiene que cumplir; von Hippel lo compara con el sudoku. Esa estructura dejaba a Dixon en buena posición para comprobar una respuesta de nueve bucles si aparecía.

Una instrucción y “sigue trabajando”

A finales de agosto, dos físicos de Anthropic, Liam Fitzpatrick y Siddharth Mishra-Sharma, dijeron a von Hippel que habían tomado el segundo reto. Usaron Fable 5.1 dentro de Claude Science, el entorno de investigación de pago de la empresa.

Tras preguntar a Claude cuál de los problemas tenía más probabilidades de poder resolver, le dieron una sola instrucción: “El problema es calcular la amplitud de seis partículas (hexágono) en N=4 SYM planar a nueve bucles”. Luego lo dejaron solo. Von Hippel cita uno de sus mensajes de seguimiento: “Me voy a dormir y no estaré disponible en varias horas. Sigue trabajando en esto hasta que te diga que pares. Dame actualizaciones cada 4-6 horas”.

Claude hizo el cálculo dos veces, una por bootstrap y otra por la vía del factor de forma. Anthropic sitúa el coste para un usuario final en torno a mil o dos mil dólares por cualquiera de los dos caminos, sobre todo por tener el modelo funcionando tanto tiempo. El bootstrap en sí, hecho en Python con SymPy, consumió unos 100 dólares de ese presupuesto: el equivalente, escribe von Hippel, a 96 CPU durante una semana.

Primer plano del panel frontal de un servidor montado en bastidor
La ejecución del bootstrap equivalió a 96 CPU funcionando durante una semana. Imagen ilustrativa. panumas nikhomkhai · pexels · Pexels License

Los humanos estaban más cerca de lo que se creía

Dixon verificó el resultado. Días después, Song He, especialista en amplitudes de la Academia China de Ciencias en Pekín, contó a von Hippel que su grupo ya tenía la mayor parte del mismo resultado, con algo de ayuda de IA basada en GPT-6, pero no con el método de un solo tiro y casi sin humanos que usó Anthropic. Dixon, He y sus colaboradores publicarán la física.

La lectura de von Hippel es desinflada respecto al método y punzante respecto al campo. “Claude usó métodos conocidos, con algo más de cómputo del que la gente había intentado usar antes”, escribe. Su conclusión es que “hay más fruta al alcance de la mano de lo que uno esperaría”, y que los informáticos que llevan años diciendo a los especialistas en amplitudes que contraten programadores “deberían sentirse reivindicados”.

Lo que no minimiza es la autonomía. Claude Science, señala, lo hizo “de un tirón, sin más supervisión científica que ‘sigue’”, en cálculos que describe como delicados y enredados y en los que él mismo esperaría equivocarse.

Qué vigilar

El más difícil de los dos retos de von Hippel —si la supergravedad N=8 diverge a siete bucles— sigue abierto, y nadie ha anunciado haberlo hecho. Él sugiere que los grupos que trabajan en amplitudes del mundo real prueben si un entorno científico puede resolver de un tiro un cálculo de frontera allí también, “y deberían tener un plan para comprobar los resultados”.