IT之家 8 月 17 日消息，核聚變是一種將兩個輕原子（如氫同位素）合成一個重原子的過程，能夠釋放出巨大的能量。與核裂變（將重元素如鈾或钚分裂）相比，核聚變被認(rèn)為是一種安全、幾乎無限的能源。而目前的核電站，都是使用核裂變技術(shù)進行發(fā)電。
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美國正寄希望于勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL），實現(xiàn)可控核聚變發(fā)電。該實驗室在 7 月 30 日實現(xiàn)了第二次核聚變點火，產(chǎn)生了能量盈余（即產(chǎn)生的能量超過了引發(fā)核聚變反應(yīng)所需的能量）。為了促進研究并實現(xiàn)第三次點火及更多，美國準(zhǔn)備向十幾個超級計算項目再投資 1.12 億美元（IT之家備注：當(dāng)前約 8.19 億元人民幣）。
這些項目是由新成立的科學(xué)發(fā)現(xiàn)通過先進計算（SciDAC）計劃組織的，該計劃將國防部的兩個既有計劃合并，旨在利用超級計算資源，包括百億億次級系統(tǒng)，解決復(fù)雜的核聚變能源問題。
“這些合作伙伴的建模和模擬工作將揭示等離子體在極端條件下經(jīng)歷的多種物理過程，并指導(dǎo)核聚變試驗裝置的設(shè)計。”能源部科學(xué)副部長 FES 負(fù)責(zé)人 Jean Paul Allain 說。
然而，要實現(xiàn)一個可持續(xù)、有盈余能量的核聚變點火，還有很多工作要做。7 月 30 日的核聚變點火雖然提供了比輕原子燃料艙更高的能量輸出（具體數(shù)值未知，但可能比去年 12 月實現(xiàn)的 2.05 兆焦耳輸入、3.15 兆焦耳輸出更好），但是這只考慮了傳輸?shù)筋w粒本身的能量，而將能量傳遞到顆粒（通過 192 個激光器）的方式仍然非常低效，LLNL 需要投入驚人的 322 兆焦耳來發(fā)射激光器本身，這使得整個過程仍然處于全局能量虧損狀態(tài)。
因此，更好地理解與核聚變相關(guān)的量子過程是探索的方向。在量子計算機能夠提供一個可行的計算平臺來破解這個難題之前（這可能需要十年左右），基于標(biāo)準(zhǔn)計算的超級計算機是我們目前探索激光擊中顆粒時發(fā)生的有序混沌過程的最佳方式。
