面向自主量子物理研究的 LLM 智能体及其智能工具

人工智能（AI）已广泛应用于诸多科学领域，但初始的研究问题和目标仍几乎完全由人类研究人员提供。AI 生成的科学创意往往稀少且模糊不清，人类仍需执行这些想法。将想法生成与实际执行自动化集成到一个连贯的系统中，将显著改变科学过程中人的角色。本文介绍了 AI-Mandel，这是一个能够生成并实现量子物理想法的 LLM 智能体。AI-Mandel 从文献中构建想法，并使用领域特定的 AI 工具将其转化为可在实验室中轻松实现的实验设计。AI-Mandel 生成的想法往往具有科学上的有趣性——我们已为其中两个想法撰写了独立的后续科研论文。所提出的想法包括量子传输的新变体、不确定因果顺序下量子网络的基本要素，以及基于量子信息传输闭环的几何相位的新概念。AI-Mandel 是一种人类级 AI 物理学家的原型，能够生成并实现具体、可操作的想法。构建此类系统不仅有助于加速科学进步，也揭示了通向人类水平人工科学家之路上的具体开放性挑战。