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編者按：人類一直想獲得干凈、安全、無限的能源，核聚變承載了這樣的希望，由于氣候變化帶來了更大挑戰，我們需要削減碳排放，這種趨勢變得越來越明顯，大家對核聚變的興趣也越來越濃厚。近日，Google 宣布與一家領先核聚變公司攜手合作，開發了一套新的計算機算法，它可以明顯加快等離子體實驗的進度，推動能源技術的進步。

Google 的加入

上文提到的這家核聚變公司名為 Tri Alpha Energy，曾得到了微軟聯合創始人Paul Allen的支持，獲得了5 億美元的投資。這次與其合作的是 Google 研究（Google Research）部門，開發所謂的 Optometrist 算法，可以將高性能計算與人類判斷結合起來，為復雜問題找到新的、更好的解決方案。

核聚變就是原子在極端溫度下結合并釋放大量能量，它是一門相當復雜的技術。核聚變的物理反應涉及到非線性現象，也就是小小的改變可以對結果造成很大影響，在工程上如果要讓等離子體暫停是相當困難的事。

Google 加速科學團隊（Google Accelerated Science Team）的Ted Baltz說：“盡管Google擁有龐大的計算資源，這件事還是超出了我們的所知范圍。”正因如此，科學家將計算機學習方法與人類輸入結合，然后讓研究人員選擇。研究人員根據直覺挑選自己認為最有希望的選項，相當于測試眼睛時挑選最清晰的文本。

Baltz說：“我們將問題歸結為一點：‘讓我們找到等離子體是怎樣行動的，這些行動是人類等離子體物理學家認為有趣的，當我們這樣做時不要干擾機器。人類與計算機合作可以將工作做得更好，比單獨做更好，這是一個很好的例子。”

當前，Tri Alpha Energy 正在用C2-U機器做實驗，有了Google的幫助，實驗進度明顯加快，以前可能需要一個月，現在只要短短幾小時。算法告訴我們等離子體的運行有什么異常之處。團隊將系統能源損失降低了50%，這樣一來總的等離子能就會增加，只有達到關鍵臨界點聚變才能進行。

Tri Alpha Energy總裁、CTO Michl Binderbauer說：“如果沒有先進的計算技術，要完成這樣的事可能要好幾年。”他還說公司的目標是在10年之內發電，最近，Tri Alpha Energy還邀請美國前能源部長Ernest Moniz加入董事會。

C-2U 機器每8分鐘就能完成一次實驗。當中包括這樣一個過程：用一束氫原子轟擊等離子體，讓它在一個磁場內旋轉最多10毫秒。這樣做主要是看等離子體是否像理論預測的一樣行動，看它是否按理想路線行進，如果路線是理想的，聚變反應堆生成的能量就會比消耗的多。

有了Optometrist算法，研究人員可以找到正確的配置方式，看清哪種氫束能夠完全平衡冷卻損失，也就是說處理完成之后等離子體的總能量會上升。

現在C2-U正在被更強大、更復雜的機器Norman替代，新機器是根據公司聯合創始人Norman Rostoker命名的。7月份，Norman生成了第一個等離子體，如果實驗成功，接下來Tri Alpha Energy就會制造一臺演示發電機。

其他核聚變項目

許多團體都在追求核聚變夢想，到目前為止規模最大的可能是Iter項目，這是一個由公共資金支持的項目，項目地點設在法國南部。整個項目投資180億歐元，合作者包括美國、歐盟、中國、印度、韓國、俄羅斯、日本，Iter要建一個7層設施。

Iter 使用的是傳統的托卡馬克裝置，也就是環形反應堆，它的目標是在2025年生成第一個等離子體，然后不斷擴大規模，2035年輸出功率達到最大。如果成功，Iter將會為第一座核聚變電廠奠定基礎。現有核電站采用的是核裂變技術，不是核聚變。

一些團隊也在開發不同的核聚變反應堆，其設計可能更好、更小。德國投資10億歐元建了一個反應堆，2016年正式投入運營，它使用了仿星器，在里面等離子體環會變成莫比烏斯環(Mobius Strip)一樣的形狀，這樣就可以連續運行，與托卡馬克裝置不同，托卡馬克裝置的等離子體是以脈沖形式運行的。

還有一些私營企業也在研究，它們聘請了許多經驗豐富的聚變研究人員，General Fusion 正是這樣一家公司，它用熔鉛和鋰旋渦牽制等離子體，這家公司獲得了亞馬遜創始人 Jeff Bezos 的投資。

2014年，洛克希德·馬丁公司著名的Skunk Works團隊曾經說過，10年之內它們就可以造出卡車大小的聚變廠，它的言論招來批評，批評者要求它公布細節。Tokamak Energy是一家英國公司，它使用的是粒子加速器技術與高溫超導技術，還有其它一些公司也一樣，比如Helion Energy 和First Light Fusion。

Tokamak Energy主管David Kingham說，Tri Alpha Energy的項目是一個激動人心的進步。他認為：“雖然在基礎研究方面由公共資金支持的實驗室表現更好，但是私人實驗室創新速度更快，接受新技術的速度也更快。”4月份，Tokamak Energy的新反應堆生成第一個等離子體，這是5年內開發的第三個反應堆，公司的目標是在2018年讓等離子體溫度達到1億度，這是核聚變需要的溫度。

【來源：36氪               作者：小兵手】