最先進的超級計算機將解決核聚變問題

credit:銳景創意

可控核聚變可以給我們帶來近乎無限的清潔能源，科學家們在這方面的進展一直很穩定，但是實際上完全掌控核聚變的困難還是有幾個。為了解決其中的一些問題，我們將很快得到最先進的超級計算機的幫助。

美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室正在開發一台名叫Aurora的超級計算機，「加速對核聚變科學的深度學習與發現」是這台超級計算機將要負責的早期科學項目之一。這台超級計算機將在2021年投入使用，每秒鐘的運算速度將達到10億億次，比現在最強大的超級計算機快50到100倍。

「加速對核聚變科學的深度學習與發現」的項目負責人，來自普林斯頓大學的威廉·唐教授在一份聲明中表示：「我們的研究將利用加速進步的能力，而這隻能來自人工智慧的深度學習」。深度學習是一種計算技術，它使得計算機能夠快速準確地解決複雜的問題。該項目的目標是研究如何最小化或者完全控制等離子體流動時的中斷，這在托卡馬克聚變反應堆中是一個很嚴重的問題。

外形像甜甜圈一樣的托卡馬克裝置是一種利用磁約束來實現可控核聚變的環形容器。通電後，托卡馬克裝置的內部會產生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達到核聚變的目的。目前科學家們想要能夠在托卡馬克裝置中實現自持核聚變反應，他們希望這能在國際熱核聚變實驗堆(正在法國進行建設)中實現，以此證明聚變能是一種實用的發電方式。

國際熱核聚變實驗堆的工作人員要求預測軟體在等離子體流動中斷髮生之前30秒就能夠以95%的準確率來預測中斷——這是一個極具挑戰性的要求。研究小組所開發的軟體將研究小型反應堆中斷的數據，並使用模型和理論模擬進行學習。目前正在「小型」超級計算機上進行測試，但只有即將到來的超級計算機才能提供國際熱核聚變實驗堆所需的詳細解析度。

本文譯自 iflscience，由譯者 Lough 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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