谷歌與能源企業(yè)Commonwealth Fusion Systems（簡(jiǎn)稱CFS）近日宣布達(dá)成技術(shù)合作，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于核聚變能源研發(fā)領(lǐng)域，旨在推動(dòng)清潔能源實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展。此次合作聚焦于利用AI優(yōu)化核聚變裝置的運(yùn)行效率，為人類探索無限能源提供新路徑。

核聚變作為太陽(yáng)發(fā)光發(fā)熱的核心機(jī)制，其地球?qū)崿F(xiàn)面臨極端物理挑戰(zhàn)?？茖W(xué)家需在超一億攝氏度的高溫環(huán)境下，將電離氣體形態(tài)的等離子體穩(wěn)定約束在特定裝置內(nèi)。這一過程對(duì)控制精度要求極高，傳統(tǒng)方法難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜變量。DeepMind團(tuán)隊(duì)此前已通過深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)對(duì)托卡馬克裝置磁體的精準(zhǔn)控制，為等離子體形態(tài)的穩(wěn)定維持提供了創(chuàng)新方案。

基于前期研究成果，DeepMind開發(fā)了開源等離子體模擬器TORAX。該工具可模擬數(shù)百萬(wàn)次虛擬實(shí)驗(yàn)，為新型核聚變裝置SPARC的運(yùn)行方案提供優(yōu)化支持。CFS正在美國(guó)波士頓郊區(qū)建造的SPARC裝置，采用高溫超導(dǎo)磁體技術(shù)，計(jì)劃成為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)"能量?jī)粼鲆?的磁約束聚變?cè)O(shè)備——即產(chǎn)生的聚變能量超過維持反應(yīng)所需的能量投入。這一突破被視為驗(yàn)證核聚變商業(yè)可行性的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

目前雙方合作已展開三大技術(shù)攻關(guān)。其一，通過TORAX模擬器對(duì)SPARC裝置進(jìn)行海量虛擬測(cè)試，提前驗(yàn)證并優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，大幅降低實(shí)體實(shí)驗(yàn)成本。其二，運(yùn)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法探索操作場(chǎng)景庫(kù)，快速篩選出能量產(chǎn)出效率最高的運(yùn)行模式。其三，開發(fā)AI實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度以分散裝置內(nèi)壁的熱負(fù)荷，確保高功率運(yùn)行狀態(tài)下的設(shè)備安全。

據(jù)CFS披露，SPARC裝置建設(shè)已完成約三分之二，預(yù)計(jì)2026年下半年投入使用。該裝置設(shè)計(jì)發(fā)電量將超過自身運(yùn)行所需能耗，有望成為首個(gè)實(shí)現(xiàn)能量正輸出的核聚變發(fā)電設(shè)備。這項(xiàng)突破或?qū)⒅匦露x清潔能源格局，為全球能源轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。