谷歌與能源企業Commonwealth Fusion Systems(簡稱CFS)近日宣布達成技術合作,將人工智能技術應用于核聚變能源研發領域,旨在推動清潔能源實現突破性進展。此次合作聚焦于利用AI優化核聚變裝置的運行效率,為人類探索無限能源提供新路徑。
核聚變作為太陽發光發熱的核心機制,其地球實現面臨極端物理挑戰。科學家需在超一億攝氏度的高溫環境下,將電離氣體形態的等離子體穩定約束在特定裝置內。這一過程對控制精度要求極高,傳統方法難以應對復雜變量。DeepMind團隊此前已通過深度強化學習技術,成功實現對托卡馬克裝置磁體的精準控制,為等離子體形態的穩定維持提供了創新方案。
基于前期研究成果,DeepMind開發了開源等離子體模擬器TORAX。該工具可模擬數百萬次虛擬實驗,為新型核聚變裝置SPARC的運行方案提供優化支持。CFS正在美國波士頓郊區建造的SPARC裝置,采用高溫超導磁體技術,計劃成為全球首個實現"能量凈增益"的磁約束聚變設備——即產生的聚變能量超過維持反應所需的能量投入。這一突破被視為驗證核聚變商業可行性的關鍵節點。
目前雙方合作已展開三大技術攻關。其一,通過TORAX模擬器對SPARC裝置進行海量虛擬測試,提前驗證并優化運行參數,大幅降低實體實驗成本。其二,運用強化學習算法探索操作場景庫,快速篩選出能量產出效率最高的運行模式。其三,開發AI實時控制系統,可動態調節磁場強度以分散裝置內壁的熱負荷,確保高功率運行狀態下的設備安全。
據CFS披露,SPARC裝置建設已完成約三分之二,預計2026年下半年投入使用。該裝置設計發電量將超過自身運行所需能耗,有望成為首個實現能量正輸出的核聚變發電設備。這項突破或將重新定義清潔能源格局,為全球能源轉型提供關鍵技術支撐。











