UKAEA i PPPL zgadzają się zbadać połączenie superkomputerów AI do energii fuzyjnej

Brytyjski Urząd Energii Atomowej (UKAEA) i Laboratorium Fizyki Plazmy Princeton (PPPL) Departamentu Energii USA podpisały Wspólną Deklarację Intencji 14 września 2026 r., aby zbadać połączenie superkomputera SUNRISE należącego do UKAEA z platformą STELLAR-AI należącą do PPPL w ramach partnerstwa znanego jako Federacja SUNRISE–STELLAR-AI, UKAEA ogłosiła.

Deklaracja została podpisana na Globalnym Szczycie Polityki Fuzji, który odbył się w Mansion House w Londynie 14 września 2026 r. Szczyt ma na celu zwiększenie harmonizacji regulacyjnej, co według ogłoszenia jest kluczowe dla osiągnięcia bezpiecznej i pewnej energii fuzyjnej, oraz zapewnienie pewności dla deweloperów i inwestorów. Komunikat opisuje UKAEA i PPPL jako wiodące narodowe laboratoria fuzji w Wielkiej Brytanii i w USA.

Federacja połączy dwie platformy, umożliwiając badaczom po obu stronach Atlantyku trenowanie modeli AI na wynikach obu narodowych laboratoriów oraz opracowywanie narzędzi AI dla przyszłych elektrowni fuzyjnych. Zgodnie z planem, oba zaawansowane komputery będą wykorzystywane do szkolenia tych samych modeli AI, przy czym, jak zauważa komunikat, wymaga to dużych wolumenów wysokiej jakości danych, aby uzyskać dokładne prognozy.

Tokamaki i superkomputery stojące za federacją

Współpraca będzie opierać się na eksperymentach przeprowadzonych w ośrodku MAST Upgrade należącym do UKAEA w Oksfordshire oraz w ośrodku NSTX-U należącym do PPPL w stanie New Jersey. Oba są kompaktowymi sferycznymi tokamakami o podobnych konstrukcjach, co, jak podkreśla ogłoszenie, czyni je dobrze przystosowanymi do wspólnego szkolenia AI.

Według komunikatu modele oparte na danych z jednego urządzenia mogą mieć trudności z generowaniem dokładnych prognoz, które sprawdzają się w różnych maszynach. Po połączeniu różnych obiektów badawczych naukowcy mogą opracować bardziej zaawansowane modele uczenia maszynowego, które lepiej odzwierciedlają podstawową fizykę, przyspieszając przyszłe projekty fuzyjne, w tym brytyjski Spherical Tokamak for Energy Production (STEP Fusion) oraz amerykańskie koncepcje, takie jak Spherical Tokamak Advanced Reactor (STAR) PPPL.

Ogłoszenie opisuje SUNRISE jako pierwszy w Wielkiej Brytanii superkomputer AI dedykowany energii fuzyjnej, wspierany przez 45 mln £ z budżetu rządu brytyjskiego. Stanowi on pierwszą fazę infrastruktury informatycznej, będącej podstawą pierwszej w Wielkiej Brytanii Strefy Wzrostu AI, utworzonej na kampusie Culham UKAEA. STELLAR-AI to platforma AI i obliczeń wysokiej wydajności PPPL, zarządzana przy wsparciu Uniwersytetu Princeton.

Cele i oficjalne oświadczenia

Poprzez połączenie mocy superkomputerów i wiedzy, federacja ma na celu skrócenie cyklu projektowania przyszłych elektrowni fuzyjnych, lepsze wykorzystanie istniejących eksperymentów oraz zapewnienie kolejnej generacji naukowców zajmujących się fuzyją po obu stronach Atlantyku wspólnej platformy do rozwoju, jak podaje ogłoszenie. Komunikat przedstawia partnerstwo jako tworzenie światowej klasy transatlantyckiej zdolności AI dla fuzyjnej energetyki oraz jako inwestycję w ludzi i umiejętności niezbędne w przyszłości.

Joe Milnes, dyrektor wykonawczy ds. inżynierii i informatyki w UKAEA, opisał fuzyję jako jedno z najważniejszych wyzwań naukowych i inżynieryjnych epoki i stwierdził, że sprostanie takim wyzwaniom wymaga partnerstw. Powiedział, że USA i Wielka Brytania są dwoma światowymi liderami w badaniach nad fuzyją, a federacja SUNRISE i STELLAR-AI opiera się na długiej historii transatlantyckiej współpracy, aby jeszcze bardziej przyspieszyć rozwój fuzyjny.

Jonathan Menard, główny naukowiec w PPPL, opisał elektrownię fuzyjną jako jedną z najbardziej skomplikowanych maszyn, jakie ludzkość próbowała zbudować, i stwierdził, że żadne pojedyncze laboratorium ani państwo nie zaprojektuje jej samodzielnie. Federacja obu platform, jak zauważył, pozwoli partnerom szkolić AI na danych z dwóch wiodących obiektów fuzyjnych, testować pomysły na dwóch z najpotężniejszych na świecie systemów komputerowych przeznaczonych do badań nad fuzyją oraz przyspieszyć drogę do kompaktowej elektrowni fuzyjnej.

Rob Akers, dyrektor programów informatycznych i starszy współpracownik w UKAEA, powiedział, że partnerzy będą korzystać z danych eksperymentalnych obu maszyn, wykorzystując symulacje do wypełniania luk i rozszerzania tych zestawów danych na zakresy operacyjne, które nie zostały jeszcze zbadane. Stwierdził, że zespoły opracują cyfrowe bliźniaki obu maszyn, aby wspierać projektowanie przyszłych elektrowni fuzyjnych, tworząc modele sferycznych tokamaków, które są bardziej przewidywalne i przydatniejsze dla inżynierów fuzyjnych. Dodał, że praca jako jeden zespół pozwoli partnerom szybciej się uczyć i wydobywać więcej wniosków z eksperymentów.

Shantenu Jha, szef nauk obliczeniowych w PPPL, określił cel techniczny: \”Naszym celem jest umożliwienie swobodnego przemieszczania się modeli i eksperymentów pomiędzy dwoma systemami. Przekształcimy zestaw superkomputerów w jedną maszynę napędzającą odkrycia w dziedzinie fuzyjnej.\”

Umowa z czerwca i co dalej

Federacja opiera się na memorandum of understanding pomiędzy UKAEA i PPPL ogłoszono 25 czerwca 2026, które określiło ramy wspólnej pracy obu organizacji. Zgodnie z tą umową laboratoria zobowiązały się rozszerzyć współpracę naukową, akademicką i edukacyjną w dziedzinie nauki i technologii fuzyjnej, w tym wymianę personelu, dostęp do głównych obiektów badawczych, wspólne projekty, wymianę informacji akademickich, współpracę przy diagnostyce ITER, programy zaawansowanych obliczeń oraz szerszą wymianę informacji w nadchodzących latach.

Porozumienie z czerwca nastąpiło po przemówieniu Jego Królewskiej Mości do Wspólnego Posiedzenia Kongresu w Waszyngtonie, D.C., w którym podkreślono nowe partnerstwa brytyjsko‑amerykańskie w dziedzinie energii fuzyjnej, według czerwcowego komunikatu. W komunikacie stwierdzono, że porozumienie będzie koncentrować się na rozwijaniu podstaw fizyki i technologii przyszłych elektrowni fuzyjnych.

Po szczycie UKAEA i PPPL omówiły możliwe kolejne kroki federacji, w tym badanie opracowania cyfrowych bliźniaków obu obiektów. Wrześniowy komunikat definiuje cyfrowego bliźniaka jako szczegółową wirtualną kopię rzeczywistej maszyny fuzyjnej, wspieraną regularnymi danymi z eksperymentów fuzyjnych, dzięki czemu badacze mogą testować zmiany i przewidywać, jak maszyna zachowa się w oprogramowaniu, zanim zastosują eksperymenty w sprzęcie.

Badacze będą również analizować, jak płynnie przenosić zadania obliczeniowe pomiędzy dwoma platformami, które korzystają z różnego sprzętu, aby naukowcy mogli wybrać odpowiednią platformę superkomputerową dla każdego problemu. Federacja planuje także rozwijać kolejne pokolenie ekspertów w dziedzinie fuzyjnej i sztucznej inteligencji poprzez szkolenia, warsztaty, możliwości badawcze oraz inne międzynarodowe współprace.