앤스로픽 Fable 5.1, 9루프 산란 진폭 계산

앤스로픽이 9월 25일 리서치 사이트에 Fable 5.1이 입자물리의 9루프 산란 진폭을 계산했다는 게스트 포스트를 실었어요. 계산 대상은 가상의 시험용 이론인 평면 N=4 초대칭 양-밀스 이론에서 입자 여섯 개가 얽히는 진폭이고, 이 분야 연구자들이 한 루프를 더 올리려고 몇 해째 노리던 과제예요. 결과는 스탠퍼드대와 SLAC 국립가속기연구소의 랜스 딕슨 교수가 2주 동안 따로 검증했어요.

출발점은 공개 도전장이었어요. 이론물리학자 출신 과학 저술가 매트 폰 히펠은 8월 7일 자기 블로그에 "AI 회사들이 나 같은 사람을 감탄시키고 싶다면 내 옛 분야를 풀어 보라"며 N=8 초중력 7루프나 N=4 초대칭 양-밀스 9루프를 내놓으라고 적었어요. 그는 이 문제들이 새 아이디어가 없어서가 아니라 루프가 하나 늘 때마다 계산량이 지수적으로, 때로는 계승 단위로 불어나서 어렵다고 설명했어요. 대학 연구실이 쓰는 정도의 컴퓨터로 그 벽을 넘을 수 있느냐가 질문의 핵심이었어요.

루프는 입자 사이의 상호작용을 얼마나 복잡한 데까지 따라가느냐를 재는 단위예요. 폰 히펠에 따르면 실제 입자 반응을 다루는 진폭 공식은 대부분 2루프까지, 몇몇만 3루프까지 계산됐고, 입자물리에서 가장 정밀하다는 예측도 5루프를 썼어요. 이번 과제의 앞 단계인 8루프는 딕슨 교수가 2023년 앤디 류와 함께 형태 인자라는 이웃 공식과 대척 쌍대성이라는 대칭을 거쳐 간접적으로 얻은 결과였어요.

도전을 받은 건 앤스로픽의 물리학자 리엄 피츠패트릭과 시다르트 미슈라-샤르마였어요. 두 사람은 과학자용 유료 플랫폼 Claude Science 안에서 Fable 5.1을 돌렸어요. 먼저 클로드에게 어느 문제를 풀 가능성이 가장 높은지 물었고, 9루프 육각형 진폭을 계산하라는 한 줄짜리 지시를 준 뒤에는 "자러 가니 몇 시간 동안 연락이 안 된다. 멈추라고 할 때까지 계속하고 4~6시간마다 경과를 알려 달라"는 식으로 계속하라는 말만 반복했어요.

클로드는 같은 답을 두 갈래로 계산했어요. 딕슨 교수팀이 다듬어 온 부트스트랩 방식을 그대로 한 루프 올린 길과, 형태 인자를 거쳐 가는 간접 경로예요. 폰 히펠에 따르면 어느 쪽이든 일반 사용자가 치를 비용은 1,000~2,000달러 수준이었고 대부분은 클로드를 오래 돌린 값이었어요. 파이썬의 SymPy로 짠 부트스트랩 계산 자체는 그중 약 100달러, CPU 96개를 일주일 돌린 분량이었어요.

메탈이 확인한 결과 페이지는 9월 16일 날짜로 계산 파일 전체를 공개하고 있어요. 두 계산 경로가 만든 표현은 비교한 계수 10만 7,053개에서 하나도 어긋나지 않았고, 같은 프로그램으로 이미 발표된 8루프 결과를 다시 만들어 무작위 1,000개 항을 대조한 시험도 전부 일치했어요. 결과 페이지에 따르면 대칭면 한 곳에서만 기호를 낱말 단위로 풀어 써도 0이 아닌 항이 약 300억 개에 이르는 규모예요. 페이지는 함수 형태의 결과가 아직 한 번만 계산됐고 독립적인 두 번째 계산은 없다는 점, 계산 프로그램은 배포하지 않는다는 점도 함께 적어 두었어요.

검증을 맡은 딕슨 교수는 9월 1일 소식을 들었다고 밝혔어요. 그는 계산 절차가 워낙 까다로워 작은 실수 하나에도 실패한 수플레처럼 무너진다며, 클로드가 논문에 다 적지 못한 세부 코드까지 처음부터 짰다는 점에 놀랐다고 적었어요. 그리고 "클로드가 우리 2019년과 2023년 논문을 공동 저자를 빼면 어떤 사람보다 잘 이해한다고 단언하겠다"고 말했어요. 딕슨 교수팀이 자체 개발하던 트랜스포머 모델보다 클로드가 100만 배쯤 클 것이라는 추정도 덧붙였어요.

사람도 거의 같은 자리에 와 있었어요. 폰 히펠이 앤스로픽의 연락을 받고 며칠 뒤, 베이징 중국과학원의 허쑹 연구팀이 결과의 대부분을 이미 얻었다고 알려 왔어요. 이 팀은 GPT-6 기반 AI를 일부 제약 조건 계산에만 쓰고 전체 틀은 사람이 짰어요. 보도에 따르면 허쑹와 징지룽, 리샹은 9월 17일 9루프까지의 기호 데이터를 공개 저장소에 올렸어요. 딕슨 교수는 "2주 사이에 기계에게, 그리고 기계를 쓴 사람들에게 두 번 선수를 빼앗겼다"고 적었어요.

앤스로픽은 폰 히펠을 초청해 이 글을 쓰게 하고 시간에 대한 보수를 줬으며, 딕슨 교수는 클로드 사용 크레딧을 받았다고 공개했어요. 결과 해설 논문은 딕슨 교수와 허쑹 연구팀이 쓰기로 했어요. 메탈은 Fable 5.1이 370년 동안 풀리지 않던 암호를 해독한 소식을 보도한 바 있는데, 이번에는 정해진 계산을 끝까지 틀리지 않고 밀어붙이는 능력이 시험대에 올랐어요.

AI 엔지니어의 눈으로 보면 이번 결과의 핵심은 새 물리학이 아니라 긴 작업의 신뢰성이에요. 폰 히펠 스스로 클로드가 알려진 방법을 조금 더 많은 컴퓨팅으로 돌렸을 뿐이라고 평가했어요. 그런데 일주일짜리 계산을 사람의 감독 없이 "계속하라"는 말만으로 한 번에 끝냈다는 점이 다르다고 했어요. 그는 3월만 해도 AI가 학생처럼 손을 많이 잡아 줘야 하는 수준이었다며 "이제는 이런 일을 믿을 만하게 해낸다"고 적었어요. 그가 꼽은 가장 큰 교훈은 전문가 눈에 멀어 보이던 목표 가운데 생각보다 손 닿는 열매가 많다는 것이에요. 연구 조직이 던질 다음 질문은 어떤 계산을 맡길지보다, 맡긴 결과를 누가 어떤 도구로 검증할지예요.