UKAEA und PPPL vereinbaren, die Verknüpfung von KI‑Supercomputern für die Fusion zu erforschen

Die United Kingdom Atomic Energy Authority (UKAEA) und das Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) des US-Energieministeriums haben am 14. September 2026 eine gemeinsame Absichtserklärung unterzeichnet, um die Verknüpfung des SUNRISE‑Supercomputers von UKAEA mit der STELLAR‑AI‑Plattform von PPPL im Rahmen einer Partnerschaft namens SUNRISE–STELLAR‑AI‑Federation zu untersuchen, UKAEA kündigte an.

Die Erklärung wurde beim Global Fusion Policy Summit unterzeichnet, der am 14. September 2026 im Mansion House in London stattfand. Der Gipfel zielt darauf ab, die regulatorische Harmonisierung zu verstärken, die laut Ankündigung entscheidend für die Erreichung sicherer und zuverlässiger Fusionsenergie ist, und Sicherheit für Entwickler und Investoren zu schaffen. Die Mitteilung beschreibt UKAEA und PPPL als die führenden nationalen Fusionslabore des Vereinigten Königreichs bzw. der USA.

Die Föderation würde die beiden Plattformen verbinden und Forschern auf beiden Seiten des Atlantiks ermöglichen, KI‑Modelle anhand von Ergebnissen beider nationaler Labore zu trainieren und KI‑Werkzeuge für zukünftige Fusionskraftwerke zu entwickeln. Nach dem Plan würden beide Hochleistungsrechner zur Schulung derselben KI‑Modelle eingesetzt, wobei die Mitteilung betont, dass hierfür große Mengen hochwertiger Daten erforderlich sind, um genaue Vorhersagen zu ermöglichen.

Die Tokamaks und Supercomputer hinter der Föderation

Die Zusammenarbeit würde auf Experimenten basieren, die mit der MAST‑Upgrade‑Einrichtung von UKAEA in Oxfordshire und der NSTX‑U‑Einrichtung von PPPL in New Jersey durchgeführt wurden. Beide sind kompakte sphärische Tokamaks mit ähnlichen Bauweisen, was laut Ankündigung sie besonders gut für gemeinsames KI‑Training geeignet macht.

Laut der Mitteilung können Modelle, die mit Daten einer einzigen Anlage erstellt wurden, Schwierigkeiten haben, genaue Vorhersagen zu treffen, die auf verschiedene Maschinen übertragbar sind. Werden unterschiedliche Einrichtungen kombiniert, können Forschende leistungsfähigere Machine‑Learning‑Modelle entwickeln, die die zugrunde liegende Physik besser abbilden und so zukünftige Fusionsprojekte beschleunigen, zu denen das britische Spherical Tokamak for Energy Production (STEP Fusion) und US‑Konzepte wie der Spherical Tokamak Advanced Reactor (STAR) von PPPL gehören.

Die Ankündigung beschreibt SUNRISE als den ersten KI‑Supercomputer des Vereinigten Königreichs, der der Fusionsenergie gewidmet ist und von 45 Mio. £ der britischen Regierung unterstützt wird. Er bildet die erste Phase der Recheninfrastruktur, die die erste KI‑Growth‑Zone des Vereinigten Königreichs untermauert und am Culham‑Campus von UKAEA eingerichtet wurde. STELLAR‑AI ist die KI‑ und Hochleistungs‑Computing‑Plattform von PPPL, die mit Unterstützung der Princeton University betrieben wird.

Ziele und offizielle Stellungnahmen

Durch die Kombination von Supercomputer‑Leistung und Fachwissen soll die Föderation den Design‑Zyklus zukünftiger Fusionskraftwerke verkürzen, die Nutzung bestehender Experimente optimieren und der nächsten Generation von Fusionswissenschaftler*innen auf beiden Seiten des Atlantiks eine gemeinsame Plattform zum Weiterentwickeln bieten, so die Ankündigung. Die Mitteilung stellt die Partnerschaft als Schaffung einer weltweit führenden transatlantischen KI‑Kompetenz für die Fusion dar und als Investition in die Menschen und Fähigkeiten, die für die Zukunft benötigt werden.

Joe Milnes, Executive Director for Engineering and Computing bei UKAEA, bezeichnete die Fusion als eine der wichtigsten wissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Herausforderungen der Ära und erklärte, dass die Bewältigung solcher Herausforderungen Partnerschaften erfordere. Er sagte, die USA und das Vereinigte Königreich seien zwei globale Führungspositionen in der Fusionsforschung und dass die Föderation von SUNRISE und STELLAR‑AI auf einer langen Geschichte transatlantischer Zusammenarbeit aufbauen würde, um die Weiterentwicklung der Fusion voranzutreiben.

Jonathan Menard, Chief Scientist bei PPPL, beschrieb ein Fusionskraftwerk als eine der komplexesten Maschinen, die die Menschheit je zu bauen versucht hat, und erklärte, dass kein einzelnes Labor oder Land ein solches allein entwerfen könne. Die Föderation der beiden Plattformen, so sagte er, ermögliche den Partnern, KI mit Daten von zwei führenden Fusionsanlagen zu trainieren, Ideen auf zwei der weltweit leistungsfähigsten Rechensysteme, die für die Fusionsforschung konzipiert sind, zu testen und den Weg zu einem kompakten Fusionskraftwerk zu beschleunigen.

Rob Akers, Director of Computing Programmes und Senior Fellow bei UKAEA, erklärte, dass die Partner auf experimentelle Daten beider Maschinen zurückgreifen würden, wobei Simulationen Lücken schließen und diese Datensätze in bislang unerforschte Betriebsregime erweitern. Er sagte, die Teams würden digitale Zwillinge beider Maschinen entwickeln, um die Planung zukünftiger Fusionskraftwerke zu unterstützen, und Modelle von sphärischen Tokamaks erzeugen, die voraussagender und für Fusionsingenieure nützlicher sind. Er fügte hinzu, dass die Arbeit als ein Team den Partnern ermögliche, schneller zu lernen und mehr Erkenntnisse aus den Experimenten zu gewinnen.

Shantenu Jha, Head of Computational Sciences bei PPPL, formulierte das technische Ziel: „Unser Ziel ist es, Modelle und Experimente frei zwischen den beiden Systemen austauschen zu können. Wir werden eine Sammlung von Supercomputern zu einem einzigen Motor für Fusionsentdeckungen machen.“

Die Vereinbarung vom Juni und die nächsten Schritte

Die Föderation baut auf einem Memorandum of Understanding zwischen UKAEA und PPPL kündigte am 25. Juni 2026 an auf, das einen Rahmen für die gemeinsame Arbeit der beiden Organisationen festlegte. Im Rahmen dieser Vereinbarung verpflichteten sich die Labore, die wissenschaftliche, akademische und bildungsbezogene Zusammenarbeit im Bereich Fusionswissenschaft und -technologie auszubauen, einschließlich gegenseitiger Mitarbeiteraustausche, Zugang zu bedeutenden Forschungseinrichtungen, gemeinsamer Projekte, Austausch akademischer Informationen, Zusammenarbeit bei ITER‑Diagnostik, fortgeschrittenen Computing‑Programmen und einer breiteren Informationsweitergabe in den kommenden Jahren.

Das Abkommen vom Juni folgte der Ansprache Seiner Majestät des Königs an die gemeinsame Sitzung des Kongresses in Washington, D.C., in der neue UK‑US‑Partnerschaften im Bereich der Fusionsenergie hervorgehoben wurden, so die Juni‑Veröffentlichung. In dieser Veröffentlichung hieß es, das Abkommen solle die Weiterentwicklung der physikalischen und technologischen Grundlagen zukünftiger Fusionskraftwerke vorantreiben.

Nach dem Gipfel haben UKAEA und PPPL mögliche nächste Schritte für die Föderation erörtert, darunter die Untersuchung der Entwicklung digitaler Zwillinge beider Anlagen. Die September‑Veröffentlichung definiert einen digitalen Zwilling als eine detaillierte virtuelle Kopie einer realen Fusionsanlage, die durch regelmäßige Daten aus Fusionsexperimenten unterstützt wird, sodass Forschende Änderungen testen und vorhersagen können, wie sich eine Anlage in der Software verhält, bevor Experimente an der Hardware durchgeführt werden.

Die Forschenden werden zudem untersuchen, wie Rechenaufgaben reibungslos zwischen den beiden Plattformen, die unterschiedliche Hardware verwenden, verschoben werden können, damit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für jedes Problem die passende Supercomputer‑Plattform auswählen können. Die Föderation plant außerdem, die nächste Generation von Fusions‑ und KI‑Expertinnen und -Experten durch Schulungen, Workshops, Forschungsmöglichkeiten und weitere internationale Kooperationen zu entwickeln.