UKAEA та PPPL погоджуються дослідити зв’язок суперкомп’ютерів ШІ для термоядерного синтезу

Урядова атомна енергетична установа Сполученого Королівства (UKAEA) та Принстонська лабораторія плазмової фізики при Міністерстві енергетики США (PPPL) підписали Спільну декларацію про наміри 14 вересня 2026 року, щоб дослідити зв’язок суперкомп’ютера SUNRISE від UKAEA з платформою STELLAR-AI від PPPL у рамках партнерства, відомого як Федерація SUNRISE–STELLAR-AI, UKAEA оголосила.

Декларація була підписана на Глобальному саміті з політики термоядерного синтезу, що відбувся у Mansion House у Лондоні 14 вересня 2026 року. Саміт має на меті підвищити гармонізацію регуляторних вимог, що, за словами оголошення, є вирішальним для досягнення безпечної та надійної енергії термоядерного синтезу, а також створити передбачуваність для розробників та інвесторів. У релізі UKAEA та PPPL описані як провідні національні лабораторії термоядерного синтезу у Великій Британії та одні з провідних у США.

Федерація з’єднає дві платформи, дозволяючи дослідникам з обох боків Атлантики навчати моделі ШІ на результатах обох національних лабораторій та розробляти інструменти ШІ для майбутніх термоядерних електростанцій. За планом обидва передові комп’ютери будуть використовуватись для навчання однакових моделей ШІ, що, згідно з релізом, вимагає великих обсягів високоякісних даних для отримання точних прогнозів.

Токамаки та суперкомп’ютери, що стоять за Федерацією

Співпраця спирається на експерименти, проведені на установці MAST Upgrade від UKAEA в Оксфордширі та на установці NSTX-U від PPPL у Нью-Джерсі. Обидва є компактними сферичними токамаками зі схожими конструкціями, що, за словами оголошення, робить їх добре придатними для спільного навчання ШІ.

Згідно з релізом, моделі, створені на основі даних з однієї установки, можуть мати труднощі з точними прогнозами, які застосовуються до різних машин. Коли об’єднуються різні об’єкти, дослідники можуть розробляти більш потужні моделі машинного навчання, які краще відображають фундаментальну фізику, сприяючи прискоренню майбутніх термоядерних проєктів, включаючи Сферичний токамак для виробництва енергії у Великій Британії (STEP Fusion) та американські концепції, такі як Сферичний токамак передовий реактор PPPL (STAR).

Оголошення описує SUNRISE як перший у Великій Британії суперкомп’ютер ШІ, присвячений термоядерній енергії, фінансований £45 мільйонами уряду Великої Британії. Це становить перший етап обчислювальної інфраструктури, що підтримує першу в країні Зону росту ШІ, створену на кампусі Кулхем UKAEA. STELLAR-AI — це платформа ШІ та високопродуктивних обчислень PPPL, що функціонує за підтримки Принстонського університету.

Цілі та офіційні заяви

Об’єднавши потужність суперкомп’ютерів та експертизу, федерація має на меті скоротити цикл розробки майбутніх термоядерних електростанцій, ефективніше використовувати існуючі експерименти та надати наступному поколінню термоядерних вчених з обох боків Атлантики спільну платформу для подальшої роботи, згідно з оголошенням. У релізі партнерство представлено як створення провідної у світі трансатлантичної можливості ШІ для термоядерного синтезу та інвестиція у людей і навички, необхідні для майбутнього.

Джо Мілнес, виконавчий директор з інженерії та обчислень у UKAEA, описав термоядерний синтез як один із головних наукових та інженерних викликів епохи та зазначив, що подолання таких викликів вимагає партнерств. Він сказав, що США та Велика Британія є двома світовими лідерами у дослідженнях термоядерного синтезу, і що федерація SUNRISE та STELLAR-AI ґрунтуватиметься на довгій історії трансатлантичної співпраці для подальшого просування розвитку синтезу.

Джонатан Менард, головний вчений PPPL, описав термоядерну електростанцію як одну з найскладніших машин, які людство намагалося створити, і зазначив, що жодна окрема лабораторія чи країна не зможе спроектувати її самостійно. За його словами, федерація двох платформ дозволить партнерам навчати ШІ на даних з двох провідних термоядерних установок, випробовувати ідеї на двох з найпотужніших у світі обчислювальних систем, створених для досліджень синтезу, і прискорити шлях до компактної термоядерної електростанції.

Роб Акерс, директор програм обчислень та старший науковий співробітник у UKAEA, зазначив, що партнери використають експериментальні дані з обох машин, застосовуючи симуляції для заповнення прогалин і розширення цих наборів даних у режимах експлуатації, які ще не досліджені. Він сказав, що команди розроблять цифрові копії обох машин для підтримки проєктування майбутніх термоядерних електростанцій, створюючи моделі сферичних токамаків, які будуть більш предиктивними та корисними для інженерів термоядерного синтезу. Він додав, що робота як єдина команда дозволить партнерам швидше навчатися та отримувати більше інсайтів з експериментів.

Шантену Джха, керівник відділу обчислювальних наук у PPPL, заявив про технічну мету: “Наша мета — дозволити моделям і експериментам вільно переміщатися між двома системами. Ми перетворимо сукупність суперкомп’ютерів в єдиний двигун для відкриттів у термоядерному синтезі.”

Угода червня та подальші кроки

Федерація базується на меморандумі про взаєморозуміння між UKAEA та PPPL оголосила 25 червня 2026 року, який визначив рамки спільної роботи між двома організаціями. За цим договором лабораторії зобов’язалися розширити наукову, академічну та освітню співпрацю у галузі термоядерної науки та технологій, включаючи взаємний обмін персоналом, доступ до великих дослідних установок, спільні проєкти, обмін академічною інформацією, співпрацю у діагностиці ITER, програми передових обчислень та ширше обмін інформацією протягом наступних років.

Червневий договір слідував за виступом Його Величності, Короля перед Спільним засіданням Конгресу у Washington, D.C., у якому, за даними червневого прес‑релізу, підкреслювали нові спільні проєкти UK‑US у галузі енергії термоядерного синтезу. У цьому релізі зазначалося, що угода буде спрямована на розвиток фізичної та технологічної бази майбутніх термоядерних електростанцій.

Після саміту UKAEA та PPPL обговорили можливі наступні кроки для федерації, зокрема вивчення розробки цифрових двійників обох установ. У вересневому релізі цифровий двійник визначається як детальна віртуальна копія реальної термоядерної машини, підтримувана регулярними даними з термоядерних експериментів, щоб дослідники могли тестувати зміни та прогнозувати поведінку машини у програмному забезпеченні перед тим, як застосовувати експерименти до апаратури.

Дослідники також розглянуть, як плавно переносити обчислювальні завдання між двома платформами, які використовують різне обладнання, щоб вчені могли обирати правильну суперкомп’ютерну платформу для кожної задачі. Федерація також планує розвивати наступне покоління експертів у галузі термоядерного синтезу та ШІ шляхом навчання, семінарів, дослідницьких можливостей та інших міжнародних співпраць.