用于固态量子自旋自主实验研究的协作式 AI 智能体

一个自主研究实验室可以完成从提出问题到撰写论文的整个研究过程。人工智能（AI）为实现这一目标提供了一条途径。近期的 AI 系统承担了多种研究角色，但可能得出证据并不支持的结论。在此，我们展示了一个自主研究实验室，其中基于大语言模型的智能体相互评估彼此的工作，并能够终止或重新导向研究。它们可以提出并否决研究问题，要求进行独立的理论检验，并开展旨在挑战自身论断的实验。我们通过研究金刚石中的量子自旋系综，展示了这些能力。智能体推导出了预测一组定义的微波脉冲序列响应所需的最少校准设置数量。它们通过计算检验了这一结果，并设计实验来区分相互竞争的预测。初始实验与理论预测一致，但重复的参考测量显示，信号在数据采集过程中发生了漂移。因此，智能体将该结果视为无定论，并在不放宽验收标准的情况下修改了测量协议。修订后的实验满足了这些标准，并支持理论预测。本研究表明，协作式 AI 智能体能够选择研究问题、推导理论结果，并通过实验检验其预测。