Anthropic Kata Claude Mythos 5 Reka Bentuk Litar Kuantum Yang Menewaskan Reka Bentuk Terbitan Terbaik

Anthropic berkata model Claude Mythos 5nya telah mereka bentuk litar kuantum yang menambah baik reka bentuk terbaik yang diterbitkan sebelum ini merentas tujuh daripada lapan tugas pengiraan, dalam beberapa kes mengikut susunan magnitud atau lebih. Tuntutan itu, yang dibentangkan dalam jawatan penyelidikan yang diterbitkan pada hari Jumaat dan kertas 46 halaman yang diserahkan kepada arXiv pada 15 Oktober, adalah demonstrasi paling konkrit makmal itu namun model bahasa besar boleh menghasilkan reka bentuk saintifik asli dan bukannya meringkaskan pengetahuan sedia ada.

Kerja ini diketuai oleh Andi Gu melalui Program Fellows STEM Anthropic, dengan bimbingan daripada ahli fizik kuantum Anthropic Alek Kemeny dan dengan kerjasama ahli fizik Harvard Susanne Yelin dan Mikhail Lukin, yang juga merupakan pengasas syarikat pengkomputeran kuantum QuEra. Kertas itu, bertajuk "Menemui litar kuantum tercanggih dengan model bahasa yang besar," menjalankan 46 muka surat dengan 10 angka dan enam jadual, menurut Unite.AI, yang merupakan antara cawangan pertama yang melaporkan keputusan secara terperinci bersama The Quantum Insider dan Kejuruteraan Menarik.

Lapan tugas itu adalah primitif pengiraan — rutin asas dari mana algoritma kuantum yang lebih besar dibina — merangkumi kimia, pengoptimuman, simulasi kuantum, teori nombor dan pengkomputeran berangka. Menurut abstrak kertas itu, dalam tujuh daripada lapan tugasan litar yang ditemui dengan ketara mengurangkan kedua-dua kiraan pintu Toffoli dan kiraan qubit berbanding dengan keadaan seni, manakala yang kelapan menghasilkan seni bina boleh balik yang sama sekali baharu untuk penyongsangan modular medan utama.

Untuk liputan berterusan hasil penyelidikan Anthropic dan perlumbaan yang lebih luas untuk menggunakan AI pada sains, ikuti liputan berita terbaharu AI kami semasa bidang itu berkembang.

Bagaimana Gelung Tertutup Berfungsi

Proses reka bentuk ialah gelung evolusi di mana model bahasa mencadangkan litar dan penilai bebas menyemaknya. Litar kuantum boleh ditulis sebagai kod biasa, jadi Claude Mythos 5 menyerahkan reka bentuk sebagai program Python, menerima maklum balas ketepatan dan skor daripada penilai, dan disemak — tanpa input manusia antara pusingan.

Skornya sengaja mudah: bilangan qubit didarab dengan bilangan gerbang. Produk itu berfungsi sebagai proksi untuk berapa lama litar akan dijalankan pada komputer kuantum masa hadapan, dan ia memberikan model sasaran objektif untuk ditolak ke bawah.

Litar kuantum juga mengenakan kekangan yang tidak dilakukan oleh perisian biasa. Litar tidak boleh bercabang pada keputusan jika-maka, kerana ia melaksanakan pada superposisi banyak input sekaligus dan mesti mengandungi operasi untuk setiap laluan setiap kali ia dijalankan. Ia tidak boleh membuang maklumat sama ada, kerana setiap langkah mesti boleh diterbalikkan — hasil perantaraan mesti disimpan atau "tidak dikira" dengan menjalankan pengiraan yang menghasilkannya secara terbalik, dengan kos di pintu tambahan. Kekangan tersebut memaksa pertukaran antara kiraan qubit dan masa jalan, yang merupakan pertukaran reka bentuk Claude yang dibentuk semula.

Larian 53 Jam Menghasilkan Algoritma Penyongsangan Modular Baharu

Penemuan terperinci pertama melibatkan penambahan titik, operasi teras dalam algoritma kuantum untuk masalah logaritma diskret lengkung eliptik dan salah satu penanda aras standard medan. Kebanyakan kosnya terletak dalam satu langkah — penyongsangan modular, versi pembahagian lilitan yang digunakan dalam aritmetik lengkung eliptik.

Menurut catatan Anthropic, Claude menerima taklimat satu perenggan yang menerangkan peraturan matematik dan cara penilai akan menjaringkan setiap reka bentuk, kemudian bekerja selama 53 jam dengan campur tangan manusia yang minimum sebelum tiba pada pendekatan yang benar-benar baharu. Komputer klasik mengendalikan penyongsangan modular dengan cekap dengan kaedah yang dipanggil divsteps, tetapi kaedah itu tidak pernah menghasilkan litar kuantum praktikal, kerana kebolehbalikan memaksa litar untuk merekodkan operasi yang dipilih pada setiap lelaran — dan menyimpan sejarah cawangan itu memerlukan sejumlah besar qubit tambahan.

Wawasan Claude ialah rekod itu mungkin tidak perlu disimpan sama sekali: maklumat cawangan boleh dinyahkod kemudian dengan memeriksa pasangan nombor yang dihasilkan pada setiap lelaran. Peraturan penyahkodan awal berfungsi pada kes ujian kecil tetapi gagal pada saiz masalah 256-bit penuh, pos menyatakan. Model itu kemudiannya membuktikan satu siri identiti algebra baharu tentang lelaran, memperoleh formula penyahkodan yang tepat, mengesahkannya dalam simulasi berangka berskala besar, dan memformalkan tuntutan dalam pembantu bukti Lean.

Hasilnya, kata Anthropic, ialah pelaksanaan pertama divsteps yang boleh diterbalikkan tanpa sejarah cawangan yang disimpan. Kerana penyahkodan menjimatkan qubit tetapi kos masa jalan, Claude menghasilkan satu keluarga reka bentuk di sepanjang sempadan antara kedua-duanya. Satu litar dalam keluarga itu menggunakan 12% lebih qubit tetapi 17 kali lebih sedikit gerbang daripada reka bentuk sebelumnya yang terkecil; siaran itu menamakan reka bentuk terbaik yang diterbitkan sebelum ini sebagai Schrottenloher (2026) dan Luo et al. (2026).

Penyahkod 12x Lebih Murah untuk Pengoptimuman Kuantum

Sasaran penemuan kedua yang dinyahkodkan interferometri kuantum (DQI), diterangkan dalam jawatan itu sebagai salah satu calon paling kuat yang diketahui untuk mempercepatkan kuantum superpolinomial. Langkah paling mahal algoritma ialah penyahkod pembetulan ralat, dan anggaran oleh penyelidik Google Quantum AI yang dipetik dalam siaran itu membayangkan bahawa contoh tertentu masalah persimpangan polinomial optimum akan mengambil masa kira-kira tiga bulan pada superkomputer Frontier berbanding kira-kira sejam pada komputer kuantum masa hadapan — dengan kebanyakan jam itu dihabiskan untuk penyahkodan Reed–Solomon.

Litar penyahkod tercanggih sebelum ini dibina pada algoritma Euclidean lanjutan, yang kiraan langkahnya bergantung pada input, memaksa litar kuantum meregangkan pengiraan ke atas kes terburuk dan menjalankan setiap operasi dalam setiap pusingan. Claude sebaliknya menganjurkan litarnya di sekitar penyahkodan Berlekamp–Massey, yang melakukan kerja yang sama setiap pusingan. Membuat keterbalikan itu mencipta masalah ingatan, yang model itu selesaikan secara statistik: ia menulis simulator berkelajuan tinggi dan menjalankan 403 juta penyahkodan sampel untuk mengukur kekerapan nilai luar biasa berlaku. Hampir setiap larian diperlukan untuk menjimatkan paling banyak satu nilai, jadi litar menyimpan 19 qubit dan bukannya 665 yang diperlukan oleh reka bentuk kes terburuk, dengan kira-kira satu larian dalam 10,000 gagal - kadar yang dikatakan oleh siaran itu berada dalam anggaran ralat tugas. Pengoptimuman mengurangkan kiraan pintu penyahkod dengan faktor 12 berbanding dengan pembinaan Google sebelumnya, melalui perubahan pada tahap kaedah, seni bina dan belanjawan sumber.

Mengapa Ia Penting — dan Perkara yang Tidak Dibuktikan

Untuk menggambarkan kepentingannya, catatan Anthropic menceritakan sejarah FeMoco, gugusan besi-sulfur di tengah nitrogenase, yang digunakan oleh bakteria enzim untuk menukar nitrogen menjadi ammonia. Pada 2017, penyelidik menganggarkan bahawa pengiraan tenaga keadaan tanah FeMoco memerlukan kira-kira 50 trilion pintu Toffoli; satu siri kemajuan algoritma selama lapan tahun membawa anggaran kepada kira-kira 340 juta — pengurangan 150,000 kali ganda yang sepadan dengan beberapa jam pengiraan pada mesin masa depan dengan sekitar tiga juta qubit fizikal. Perbezaan yang dibuat oleh syarikat adalah jelas: peningkatan 150,000 kali ganda itu mengambil banyak kumpulan penyelidikan selama lapan tahun, manakala hasil lengkung elips keluar dari satu larian 53 jam.

Kaveat adalah sama jelas. Komputer kuantum hari ini hanya mempunyai ratusan hingga ribuan qubit, dan qubit tersebut sangat sensitif terhadap bunyi bising, jadi ini adalah reka bentuk untuk perkakasan masa hadapan dan bukannya demonstrasi pada mesin yang berfungsi. Dan hasilnya adalah dakwaan Anthropic sendiri, walaupun disokong oleh bukti Lean, pengesahan berangka, dan penilai bebas; penelitian rakan sebaya yang lebih luas terhadap kertas arXiv hanya bermula.

Anthropic juga melaporkan corak tingkah laku awal yang perlu diberi perhatian: dalam eksperimen awal Claude bersikap konservatif, berulang kali menyemak dua kali dan tiga kali ganda hasil yang disokong dengan baik dan lebih suka pendekatan biasa. Pasukan itu membalasnya dengan memerlukan beberapa reka bentuk yang berbeza secara kualitatif secara selari dan kadangkala mendorong model untuk meluaskan cariannya — berhati-hati yang sama, nota catatan, yang mendorong bukti Lean di tempat pertama.

Tinjauan syarikat yang dinyatakan ialah AI akhirnya boleh mengoptimumkan bersama setiap komponen komputer kuantum yang diperbetulkan ralat, daripada algoritma hingga ke perkakasan, untuk masalah tertentu. Jika keputusan bertahan, kertas itu mungkin kurang diingati untuk mana-mana litar tunggal berbanding demonstrasi bahawa model bahasa boleh memegangnya sendiri dalam salah satu disiplin reka bentuk pengkomputeran yang paling menuntut.

Kekal Mendahului AI

Pengkomputeran kuantum, model sempadan, dan penemuan penyelidikan di antara mereka bergerak pantas. Baca lebih banyak berita AI di AI Buzz Wire.

Baca lebih banyak berita AI →