谷歌近日宣布，與能源科技企業(yè)Commonwealth Fusion Systems（簡稱CFS）達(dá)成深度合作，共同探索人工智能技術(shù)在可控核聚變領(lǐng)域的應(yīng)用，旨在加速實(shí)現(xiàn)零碳、可持續(xù)的無限能源供應(yīng)。這一合作將聚焦于通過AI算法優(yōu)化核聚變裝置的運(yùn)行效率，為清潔能源革命開辟新路徑。

核聚變作為驅(qū)動(dòng)太陽等恒星能量釋放的核心反應(yīng)，其地球化實(shí)現(xiàn)面臨極端挑戰(zhàn)：需在超1億攝氏度的環(huán)境下，將電離氣體“等離子體”長期約束于特定裝置內(nèi)。這一過程對磁場控制的精度要求極高，傳統(tǒng)方法難以應(yīng)對動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜物理場。DeepMind團(tuán)隊(duì)此前已在這一領(lǐng)域取得突破，通過深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了對托卡馬克裝置磁體的精準(zhǔn)調(diào)控，穩(wěn)定維持了特定等離子體形態(tài)。

為支撐更廣泛的實(shí)驗(yàn)需求，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了開源等離子體模擬器TORAX。該工具可模擬不同參數(shù)下的等離子體行為，為后續(xù)研究提供虛擬測試環(huán)境。與此同時(shí)，CFS正在美國波士頓郊區(qū)推進(jìn)SPARC緊湊型托卡馬克裝置的建設(shè)。該裝置采用高溫超導(dǎo)磁體技術(shù)，計(jì)劃成為全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)“能量凈增益”的磁約束聚變設(shè)備——即聚變反應(yīng)產(chǎn)生的能量超過維持反應(yīng)所需的輸入能量，這一目標(biāo)被視為核聚變商業(yè)化可行性的關(guān)鍵驗(yàn)證。

據(jù)CFS披露，SPARC項(xiàng)目已完成約三分之二的工程進(jìn)度，預(yù)計(jì)于2026年下半年投入運(yùn)行。若成功，該裝置將成為首個(gè)發(fā)電量覆蓋自身運(yùn)行需求并實(shí)現(xiàn)凈輸出的聚變設(shè)備，為后續(xù)大型商用反應(yīng)堆奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

雙方合作目前聚焦于三大方向：其一，利用TORAX模擬器為SPARC開展數(shù)百萬次虛擬實(shí)驗(yàn)，提前驗(yàn)證并優(yōu)化運(yùn)行方案，降低實(shí)際調(diào)試中的風(fēng)險(xiǎn)與成本；其二，通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法探索海量操作場景，快速篩選出能量轉(zhuǎn)化效率最高、系統(tǒng)穩(wěn)定性最強(qiáng)的運(yùn)行路徑；其三，開發(fā)實(shí)時(shí)AI控制系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整磁場參數(shù)以分散裝置內(nèi)壁的熱負(fù)荷，確保高功率運(yùn)行下的設(shè)備安全。例如，當(dāng)?shù)入x子體與裝置壁接觸時(shí)，AI可即時(shí)調(diào)整磁場強(qiáng)度與方向，避免局部過熱導(dǎo)致的材料損傷。

業(yè)內(nèi)專家指出，此次合作標(biāo)志著AI技術(shù)從輔助工具向核心控制系統(tǒng)的跨越。傳統(tǒng)核聚變研究依賴大量物理實(shí)驗(yàn)與經(jīng)驗(yàn)積累，而AI的引入可顯著縮短研發(fā)周期，降低試錯(cuò)成本。若SPARC項(xiàng)目如期達(dá)成目標(biāo)，將為全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，推動(dòng)人類向“無限清潔能源”時(shí)代邁進(jìn)。