앤트로픽(Anthropic)의 인공지능(AI) 클로드(Claude)가 입자물리학 분야에서 획기적인 성과를 달성했습니다. 학계 연구자가 감당할 수 있는 예산으로 어려운 입자물리학 계산을 해보라는 도전에 클로드가 기존 8루프를 넘어선 9루프 산란 진폭 계산으로 응답한 것입니다. 이번 성과는 AI가 복잡한 과학 연구의 최전선에서 인간의 개입을 최소화하며 고난도 계산을 수행할 수 있음을 보여줍니다.
클로드는 N=4 초대칭 양-밀스(super Yang-Mills) 모형의 9루프 6입자 육각형 진폭을 계산했습니다. 이는 입자 상호작용을 계산에 얼마나 정교하게 반영하는지를 나타내는 '루프' 차수를 기존 연구보다 한 단계 더 끌어올린 결과입니다. 계산은 부트스트랩(bootstrap)과 형상 인자(form factor)라는 두 가지 경로로 진행되었으며, 각 경로의 최종 사용자 비용은 약 1,000~2,000달러(한화 약 130~260만 원)에 불과했습니다. 이는 96개 CPU를 일주일간 실행하는 규모의 계산에 해당하며, 문제를 정한 뒤에는 사실상 "계속 진행하라"는 지시만으로 작업을 완수했습니다. 기존 연구에 참여했던 물리학자 랜스 딕슨(Lance Dixon)이 결과를 검증하며 클로드의 계산 정확성을 확인했습니다.
이번 성과는 새로운 물리 법칙이나 계산법을 발견한 것은 아니지만, 기존 연구 방법을 거의 자율적으로 구현해 연구 최전선의 계산을 완수했다는 점에서 큰 의미를 가집니다. 산란 진폭(scattering amplitude)은 아원자 입자의 운동량과 에너지로 특정 반응이 일어날 가능성을 계산하는 공식으로, 루프가 많을수록 실제 답에 가까워지지만 계산 부담도 커집니다. 클로드의 이번 9루프 계산은 전문가에게도 달성하기 어려워 보였던 목표가 실제로는 충분히 가까이 있을 수 있음을 시사하며, AI가 과학 연구의 계산 자원 한계를 확장하는 강력한 도구가 될 수 있음을 입증했습니다. 이는 AI가 단순한 보조 도구를 넘어 복잡한 과학적 난제를 해결하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있다는 가능성을 보여주는 사례입니다.