UKAEA ja PPPL sopivat tutkia fuusiotekoälysupertietokoneiden yhdistämistä

Yhdistyneen kuningaskunnan atomien energian virasto (UKAEA) ja Yhdysvaltain energiaministeriön Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) allekirjoittivat yhteisen aikomusjulistuksen 14. syyskuuta 2026 tutkiakseen UKAEA:n SUNRISE‑supertietokoneen yhdistämistä PPPL:n STELLAR‑AI‑alustaan SUNRISE–STELLAR‑AI‑federaatio‑kumppanuuden kautta, UKAEA ilmoitti.

Julistus allekirjoitettiin Global Fusion Policy Summit -tapahtumassa, joka pidettiin Mansion Housessa Lontoossa 14. syyskuuta 2026. Tapahtuman tavoitteena on lisätä sääntelyn yhdenmukaisuutta, mikä ilmoituksen mukaan on ratkaisevan tärkeää turvallisen ja luotettavan fuusiovoiman saavuttamiseksi, sekä luoda varmuutta kehittäjille ja sijoittajille. Julkaisussa UKAEA ja PPPL kuvataan Yhdistyneen kuningaskunnan ja Yhdysvaltojen johtaviksi kansallisiksi fuusiolaboratorioiksi.

Federaatio yhdistäisi kaksi alustaa, mahdollistaen molemmin puolin Atlanttia toimivien tutkijoiden kouluttaa tekoälymalleja molempien kansallisten laboratoriotulosten avulla ja kehittää tekoälytyökaluja tuleviin fuusiovoimalaitoksiin. Suunnitelman mukaan molempia kehittyneitä tietokoneita käytettäisiin samojen tekoälymallien kouluttamiseen, ja julkaisun mukaan tarkkojen ennusteiden tekeminen vaatii suuria määriä korkealaatuista dataa.

Federaatioon taustalla olevat tokamakit ja supertietokoneet

Yhteistyö hyödyntäisi kokeita, jotka on suoritettu UKAEA:n MAST Upgrade -laitoksessa Oxfordshiren alueella ja PPPL:n NSTX‑U‑laitoksessa New Jerseyn osavaltiossa. Molemmat ovat kompakteja pallomaisia tokamakeja, joilla on samankaltainen rakenne, ja ilmoituksen mukaan ne soveltuvat hyvin yhteiseen tekoälykoulutukseen.

Yhdestä koneesta peräisin olevaan dataan perustuvat mallit voivat kamppailla tarkkojen ennusteiden tekemisessä eri koneiden välillä, julkaisun mukaan. Kun eri laitokset yhdistetään, tutkijat voivat kehittää voimakkaampia koneoppimismalleja, jotka kuvaavat paremmin taustalla olevaa fysiikkaa, mikä nopeuttaa tulevia fuusioprojekteja, kuten Yhdistyneen kuningaskunnan Spherical Tokamak for Energy Production (STEP Fusion) ja Yhdysvaltojen konseptit, kuten PPPL:n Spherical Tokamak Advanced Reactor (STAR).

Ilmoitus kuvaa SUNRISEa Yhdistyneen kuningaskunnan ensimmäiseksi fuusiovoiman omistavaksi tekoälysuperkoneeksi, jonka rahoitus on 45 miljoonaa puntaa Yhdistyneen kuningaskunnan hallitukselta. Se muodostaa ensimmäisen vaiheen tietojenkäsittelyinfrastruktuurista, joka tukee Yhdistyneen kuningaskunnan ensimmäistä AI Growth Zonea, joka on perustettu UKAEA:n Culham‑kampukselle. STELLAR‑AI on PPPL:n tekoäly- ja suorituskykyisen laskennan alusta, jota operoi Princeton Universityn tuki.

Tavoitteet ja viralliset lausunnot

Yhdistämällä supertietokoneiden teho ja asiantuntemus federaatio pyrkii lyhentämään tulevien fuusiovoimalaitosten suunnittelusykliä, hyödyntämään paremmin olemassa olevia kokeita ja tarjoamaan Atlantin molemmilla puolilla toimivalle fuusiotutkijoiden seuraavalle sukupolvelle yhteisen alustan, ilmoituksen mukaan. Julkaisu esittää kumppanuuden luovan maailmanluokan transatlanttisen tekoälykapasiteetin fuusiolle ja investoinnin tulevaisuuden ihmisiin ja taitoihin.

Joe Milnes, UKAEA:n Executive Director for Engineering and Computing, kuvasi fuusiota aikakauden merkittävimmäksi tieteelliseksi ja insinöörihaasteeksi ja totesi, että tällaisten haasteiden ratkaiseminen vaatii kumppanuuksia. Hän sanoi, että Yhdysvallat ja Yhdistynyt kuningaskunta ovat kaksi globaalista johtajaa fuusiotutkimuksessa, ja että SUNRISE:n ja STELLAR‑AI:n federointi perustuisi pitkään transatlanttiseen yhteistyöhistoriaan fuusiokehityksen edistämiseksi.

Jonathan Menard, PPPL:n Chief Scientist, kuvasi fuusiovoimalaitosta yhtenä ihmiskunnan yrittämistä monimutkaisimmista koneista ja totesi, ettei yksikään laboratori tai valtio pysty suunnittelemaan sitä yksinään. Federointi, hänen mukaansa, antaisi kumppaneille mahdollisuuden kouluttaa tekoälyä kahden johtavan fuusilaitoksen datalla, testata ideoita kahden maailman kyvykkäimmän fuusitutkimukseen suunnitellun laskentajärjestelmän välillä ja nopeuttaa kompaktin fuusiovoimalaitoksen polkua.

Rob Akers, UKAEA:n Director of Computing Programmes ja Senior Fellow, totesi, että kumppanit hyödyntäisivät molempien koneiden kokeellista dataa, käyttäen simulointia täyttämään aukkoja ja laajentamaan näitä aineistoja toiminta-alueille, joita ei ole vielä tutkittu. Hän sanoi, että tiimit kehittäisivät digitaalisiä kaksosia molemmista koneista tukemaan tulevien fuusiovoimalaitosten suunnittelua, tuottaen pallomaisista tokamakeista malleja, jotka ovat ennustavampia ja hyödyllisempiä fuusiotekniikoille. Hän lisäsi, että yhtenä tiiminä toimiminen antaisi kumppaneille mahdollisuuden oppia nopeammin ja saada enemmän oivalluksia kokeista.

Shantenu Jha, PPPL:n Head of Computational Sciences, totesi teknisen tavoitteen: “Tavoitteemme on antaa mallien ja kokeiden liikkua vapaasti kahden järjestelmän välillä. Muutamme supertietokoneiden kokoelman yhdelle moottorille fuusiotutkimuksen edistämiseksi.”

Kesäkuun sopimus ja mitä seuraavaksi

Federaatio perustuu UKAEA:n ja PPPL:n julkaistuun 25. kesäkuuta 2026 tehtyyn yhteisymmärrykseen, jossa määriteltiin kehys yhteiselle työlle näiden kahden organisaation välillä. Tämän sopimuksen nojalla laboratoriot sitoutuivat laajentamaan tieteellistä, akateemista ja koulutuksellista yhteistyötä fuusiotieteen ja -teknologian alalla, mukaan lukien henkilöstön vastavuoroiset vaihdot, pääsy suuriin tutkimuslaitoksiin, yhteiset projektit, akateemisen tiedon vaihto, yhteistyö ITER‑diagnostiikassa, kehittyvät laskentaohjelmat ja laajempi tiedonjakaminen tulevina vuosina.

Kesäkuun sopimus seurasi kuninkaan puhetta Yhdysvaltain kongressin yhteiskokouksessa Washingtonissa, D.C., jossa korostettiin uusia Yhdistyneen kuningaskunnan ja Yhdysvaltojen kumppanuuksia fuusiovoiman alalla, kesäkuun tiedotteessa kerrottiin. Tiedotteessa sanottiin, että sopimus keskittyy edistämään fysiikan ja teknologian perustaa tuleville fuusiovoimalaitoksille.

Huippukokouksen jälkeen UKAEA ja PPPL ovat keskustelleet mahdollisista seuraavista askeleista liittouman osalta, mukaan lukien digitaalisten kaksosten kehittämisen molemmista laitoksista. Syyskuun tiedotteessa digitaalinen kaksonen määritellään tarkaksi virtuaaliseksi kopioksi todellisesta fuusiolaitteesta, jota tukevat säännölliset fuusiokokeiden tiedot, jotta tutkijat voivat testata muutoksia ja ennustaa, miten laite käyttäytyy ohjelmistossa ennen kokeiden soveltamista laitteistoon.

Tutkijat tarkastelevat myös, miten laskentatehtäviä voidaan siirtää sujuvasti kahden alustan välillä, jotka käyttävät erilaista laitteistoa, jotta tiedemiehet voivat valita oikean supertietokonealustan kuhunkin ongelmaan. Liittouma aikoo myös kehittää seuraavan sukupolven fuusio- ja tekoälyasiantuntijoita koulutuksen, työpajojen, tutkimusmahdollisuuksien ja muiden kansainvälisten yhteistyöprojektien kautta.