在未来智能的“晨曦计划”如同温暖的阳光般洒向全球教育资源匮乏的角落时,其内部另一个象征着终极能源梦想、被列为最高机密等级的研究项目,也借助AI的超凡伟力,取得了一项石破天惊的关键性突破。
可控核聚变——这被誉为人类能源问题“圣杯”的终极追求,其原理并不复杂:模仿太阳内部的核反应,将轻原子核(如氢的同位素氘和氚)在极端高温高压下聚合成更重的原子核(如氦),同时释放出巨大的能量。一旦实现,它将提供几乎无限的、清洁的、安全的能源,彻底改变人类文明的进程。
然而,要在地球上稳定地控制住上亿摄氏度的等离子体(原子核和电子被剥离的离子化气体状态),并使其持续发生聚变反应,最终输出的能量大于输入的能量(即q值大于1),其难度不亚于“在磁场约束的瓶子里装一个微型太阳”。数十年来,全球投入了巨额资金(如国际热核聚变实验堆ItER项目),无数顶尖科学家和工程师为之奋斗,却始终面临着等离子体不稳定性、能量约束效率低下、材料耐受性差等一系列世界级难题。
未来智能同样很早就涉足了这一领域,不仅是出于系统发布的“能源革命”任务的驱动,更是因为林风深知,掌握终极能源,是人类文明迈向星辰大海、乃至应对未来各种未知挑战(包括“暗影”这种级别的对手)的根本保障。
未来智能并未直接建造庞大的实验装置,而是另辟蹊径,成立了一个名为“祝融实验室”(ZhurongLab,取自华夏神话中的火神)的跨学科研究团队,其核心武器,并非钢铁巨兽,而是未来智能最强大的“风AI”超级计算集群,以及一个专门为模拟极端物理环境而深度优化的AI平台。
“祝融”AI平台的能力,在于它能够:
进行前所未有的等离子体物理模拟:传统超算模拟等离子体行为,往往因计算量过于庞大而只能简化模型或缩短模拟时间。“祝融”AI借助“启明”芯片的恐怖算力,并结合其对复杂流体和电磁场交互的深度学习理解,能够以更高的分辨率、更长的时间尺度,极其逼真地模拟托卡马克或仿星器装置中,那团狂暴不羁、瞬息万变的等离子体的各种宏观及微观不稳定性(如撕裂模、鱼骨模、边缘局域模ELs等)。
探索和优化磁约束构型:AI可以在庞大的参数空间中,快速迭代和评估数以百万计的不同磁场线圈设计、电流分布和等离子体形状,寻找能够最大限度抑制湍流、提升能量约束效率的“最优解”,甚至发现人类科学家从未设想过的全新磁约束构型。
设计智能等离子体控制算法:基于对等离子体行为的精准预测,“祝融”AI可以设计出反应速度更快、控制精度更高的实时反馈控制算法,用于动态调整加热功率、粒子注入、磁场形态等,如同一个经验丰富的“驯兽师”,试图“驯服”这头能量巨兽。
预测材料损伤与筛选新材料(联动“女娲”):AI模拟聚变堆内壁材料(如钨、特殊合金)在超高温、强中子辐照环境下的损伤过程和寿命,并与“女娲”新材料平台联动,筛选或设计能够承受更极端环境的新型耐辐照材料。
正是依托“祝融”AI平台日以继夜的、相当于数百年传统实验时长的海量模拟计算,一个重大的理论突破,终于在近期浮现!
“祝融”AI在对一种改良型球形托卡马克装置进行大规模模拟时,意外发现了一种此前被理论物理学家们忽视的、通过特定频率射频波与等离子体内部某种准粒子(quasi-particle)相互作用,可以极其高效地抑制导致能量损失的关键微观湍流的机制!