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超導光電 AI 晶片即時看見核融合電漿:Great Sky 聯手美國國家實驗室展示控制新路

Great Sky 與布魯克黑文國家實驗室、普林斯頓電漿物理實驗室及 DIII-D 核融合設施合作,開發出以超導電路與光通訊實現類比神經網路的 AI 晶片,能即時感知並回應核融合反應爐中的熾熱電漿。


核融合發電的最大挑戰之一,是即時掌控反應爐裡溫度上億度的電漿。今日,Great Sky 與布魯克黑文國家實驗室(Brookhaven National Lab)、普林斯頓電漿物理實驗室(Princeton Plasma Physics Laboratory)以及 DIII-D 全國核融合設施共同宣布,開發出一種全新的 AI 晶片,能以足夠的速度感知並回應核融合反應爐中的熾熱電漿。

不用電晶體的晶片:超導類比神經網路

這款晶片與 CPU、GPU 等傳統矽晶片在本質上就不同。它不以矽電晶體處理數位資訊,而是以超導電路搭配光通訊,直接在硬體上實現類比神經網路——Great Sky 稱之為 SOEN(superconducting optoelectronic network)。團隊設計並製造了最新一代的超導神經網路晶片,並用它完成了三項與核融合控制相關的任務展示。

三項任務:從異常偵測到不穩定性預測

其中兩項任務把 DIII-D 托卡馬克(tokamak)實際採集的資料灌入晶片,做異常分類與破裂(disruption)預測。這些資料的取樣率高達每秒一百萬筆,晶片都能即時跟上。第三項任務則處理由 TORAX 產生的模擬資料——TORAX 是 Google DeepMind Fusion 團隊開發的托卡馬克模擬器——晶片成功預測了鋸齒不穩定性(sawtooth instabilities)這種對托卡馬克運作至關重要的事件。

為何重要:即時電漿狀態模擬是控制核心

托卡馬克是設計來產生核融合能量的大型反應器,能否穩定運作,關鍵在於即時模擬電漿狀態並做出控制。這次展示說明 Great Sky 的晶片有機會成為電漿即時控制迴路的一部分。雖然離商用反應爐還有長路,但「AI 晶片+核融合」這條跨界路線,正在從紙上談兵走向可驗證的硬體成果。

資料來源


引用來源:Business Wire 新聞稿、Morningstar 轉載