量子计算机有望将核聚变发电提前20年

Original 光子盒研究院光子盒 2022-07-04

收录于合集 #量子计算+ 91个

光子盒研究院出品

位于美国加州的Kronos聚变能源算法公司在量子计算机上使用人工智能、机器学习、区块链和神经网络等技术，开发了突破性的算法和模拟，将使世界上最高效的聚变能源发电厂比计划提前20年建成，并通过Kronos聚变能算法实现商业聚变能源发电厂40%的效率(Q40机械增益)。

1月10日，Kronos聚变能源算法公司(KFEA-Q40)和投资机构MathLabs Ventures宣布，经过60年的全球研究，聚变能源行业正加速发展，由于最近三项重大技术进步，有望比计划提前20年建立具有商业可行性的发电厂。影响核聚变能源取得商业成功的三个主要问题已经被这三个新技术的进步所克服，这将使在21世纪30年代中期在地球上建造高效的核聚变能源发电厂成为可能。

这些创新、合同和专利使KFEA目前的估值为5.3亿美元，未来2年的预期收益为12亿美元。

Kronos聚变能源算法的首席执行官Michael Pierce Hoban说：“我们Kronos正在建立一个由数学家、物理学家、科学家和其他专业人士组成的世界级团队，他们的使命是通过帮助聚变能源在不久的将来实现商业可行性来扭转全球变暖。”

核聚变能源——以一种可控的方式在地球上重建太阳的能量需要计算能力、机器学习、人工智能、区块链、量子计算机、神经网络和其他技术进步，这些都是60年前聚变能源研究在全球开始时做梦都没有想到的。但是现在，随着这三项技术的突破，设计比今天的碳燃烧发电厂更高效的下一代聚变能源发电厂的全球竞争正在如火如荼地进行。

第一个被克服的技术障碍是，随着2018年橡树岭国家实验室Summit超级计算机的推出，现有的计算能力可以在模拟中更精确地模拟太阳，2021年6月，日本的富岳超级计算机创下了422千万亿次的新世界纪录。

2021年9月克服的第二个技术障碍是地球上有史以来最强大的磁铁。这是第一个具有足够功率的磁铁，能够在超过1.5亿摄氏度的高温下容纳快速移动的等离子体场，而不会接触和熔化安全壳屏障。

第三个也是最难克服的技术障碍是，当今地球上顶级聚变能源反应堆的1%效率(Q1机械增益)。前两个突破将使世界顶级的核聚变能源设计师在2050年达到25%的效率(Q25机械增益)。这是一个主要的技术障碍，因为到目前为止，世界上还没有聚变能源反应堆的解决方案，其效率超过25%。

Kronos宣布，经过五年的全球聚变能源研究，公司开发了先进的算法和模拟，从而实现商业聚变能源发电厂40%的效率(Q40机械增益)。这将使世界上第一个核聚变能源发电厂的建成日期提前20年，比今天的碳燃烧发电厂更高效。

他们的算法和模拟使用人工智能、机器学习、神经网络、区块链、量子计算和其他先进技术，将聚变能反应堆的错误率从目前法国国际热动实验反应堆(ITER)的15%降低到1%。

与现有发电技术相比，核聚变发电可以说是人类解决能源危机的终极梦想，一旦解决技术问题就能获得源源不断的电力供应。

对于核聚变发电，现在技术上的问题已经取得突破，包括中国在内的多个国家都做到了可控核聚变发电，但现在的核心问题是用于触发核聚变的能量高于发出来的能量，所以没有商业可行性。

不过，2021年12月，由比尔·盖茨、谷歌等参与投资的美国CFS公司开建核聚变电站，预计2025年商业发电。CFS(Commonwealth Fusion Systems)是美国一家以商业核聚变为目标的能源公司，由麻省理工学院创立，该公司现在募集了18亿美元的资金，计划在美国建立一座聚变反应堆SPARC，预期在2025年实现商业核聚变发电。

如果2025年SPARC核聚变反应堆能够成功商业发电，CFS计划在全球建设1万座200兆瓦的核聚变发电厂，足以取代几乎所有化石能源发电厂。

参考链接：

[1]https://www.globenewswire.com/news-release/2022/01/10/2364338/0/en/A-Machine-Learning-Company-in-California-Using-Quantum-Computers-at-Mathlabs-Ventures-is-Building-the-First-Q40-ME-Fusion-Energy-Generator-Using-Advanced-AI-Neural-Networks.html

[2]https://cfs.energy/news-and-media/commonwealth-fusion-systems-closes-1-8-billion-series-b-round

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