核聚变等离子体控制AI系统FusionMind深度:用AI维持聚变反应的稳定性
聚变能源公司TerraFusion发布FusionMind等离子体控制AI系统,通过深度强化学习实时调节磁场约束参数,在实验中将等离子体稳定维持时间从3秒延长至45秒
用AI驯服太阳——核聚变的等离子体控制突破
核聚变——将轻原子核结合成重原子核并释放能量的过程——是人类梦寐以求的终极能源。但实现可控核聚变面临一个核心挑战:等离子体(温度高达1亿度的电离气体)极不稳定,稍有扰动就会脱离磁场约束并迅速冷却。
TerraFusion的FusionMind系统用AI解决了这个等离子体控制难题。4月8日发布的这套AI控制系统通过深度强化学习,在托卡马克装置中实现了前所未有的等离子体稳定维持时间——从此前的3秒延长至45秒。
FusionMind的控制循环运行频率为10000Hz——每秒调整10000次磁场线圈的电流参数。系统从分布在等离子体周围的500多个传感器实时获取温度、密度和磁场数据,AI在100微秒内计算出最优的磁场调节方案并发送给执行器。
「等离子体的不稳定性发生在毫秒级时间尺度上,」TerraFusion首席科学家Dr. James Chen解释道,「人类操作员根本来不及反应。只有AI能在这个时间尺度上做出有效的控制决策。」
FusionMind的AI模型在超过100万次模拟等离子体不稳定事件中训练。在实际实验中,系统成功抑制了包括撕裂模不稳定性、边界局域模和新经典撕裂模在内的多种等离子体不稳定性。
45秒的稳定维持时间虽然距离商业聚变电站需要的连续运行(数小时到数天)还有很大差距,但已经是此前最好成绩的15倍。更重要的是,FusionMind的控制策略展现出了良好的可扩展性——TerraFusion认为在更大规模的装置上,AI的控制效果会更好。
TerraFusion已与ITER(国际热核聚变实验堆)达成合作协议,计划在2031年将FusionMind集成到ITER的控制系统中。
公司已完成C轮融资5亿美元,估值30亿美元。投资方包括Breakthrough Energy Ventures(比尔盖茨旗下)和Temasek。
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