Chip naar voorbeeld van de hersenen houdt een miljoen metingen per seconde uit een fusiereactor bij
Een Amerikaans team testte een supergeleidende chip die werkt als een netwerk van hersencellen. Hij verwerkte metingen uit een fusiereactor even snel als ze binnenkwamen. Volgend jaar gaat een tien keer grotere chip de reactor zelf in de gaten houden.
Kernfusie belooft schone energie zonder langlevend afval: dezelfde reactie die de zon laat branden. In een fusiereactor wordt daarvoor gas verhit tot zo'n 100 tot 150 miljoen graden Celsius. Dat hete gas heet plasma. Een sterk magnetisch veld houdt het op zijn plek, in een ringvormige reactor die tokamak heet.
Het lastige: plasma is onrustig. Het kan in een fractie van een seconde ontsporen. Dan stort het in en kan het de wand van de reactor beschadigen. Wie dat op tijd wil zien aankomen, moet heel veel metingen razendsnel kunnen verwerken. Gewone computers doen daar te lang over.
Een chip die werkt als hersencellen
Een team onder leiding van het Brookhaven National Laboratory in de Verenigde Staten probeerde daarom iets nieuws. Samen met het Princeton Plasma Physics Laboratory, de fusiereactor DIII-D in San Diego en het bedrijf Great Sky bouwde het een chip die werkt als een netwerk van hersencellen. Zo'n chip rekent niet stap voor stap, zoals een gewone processor, maar laat veel kleine 'cellen' tegelijk signalen aan elkaar doorgeven.
De chip is gemaakt van supergeleidend materiaal: materiaal dat stroom zonder enige weerstand geleidt. Volgens Great Sky is het de grootste chip van dit soort die het bedrijf tot nu toe heeft gemaakt. De AI-afdeling van Brookhaven ontwikkelde de rekenmethoden die erop draaien.
Drie proeven, één tempo
Het team liet de chip drie taken doen:
- Ongewoon gedrag van het plasma herkennen, met echte meetgegevens van de reactor DIII-D.
- Met diezelfde gegevens voorspellen wanneer het plasma dreigt in te storten.
- Een bepaald soort schokkerig gedrag van het plasma voorspellen, met gegevens uit TORAX, een rekenmodel van een fusiereactor dat het fusieteam van Google DeepMind maakte.
Uit de reactor kwamen een miljoen metingen per seconde binnen. De chip hield dat tempo bij. Volgens Brookhaven laat dat zien dat zo'n chip een plasma in de toekomst live in de gaten kan houden en kan helpen het bij te sturen.
Wat komt er hierna?
Het team schrijft nu een wetenschappelijk artikel over de resultaten. Begin 2027 wil Brookhaven een nieuwe chip laten zien, met een netwerk dat tien keer zo groot is. Later dat jaar moet die chip bij DIII-D zelf komen te staan, tijdens echte fusieproeven. Volgens de directeur van DIII-D wil de reactor de chip dan opnemen in de volgende reeks experimenten.
Eerder schreef WATTBA over een digitale tweeling van de fusiereactor SPARC, die het plasma binnen twintig minuten voorspelt. Deze chip richt zich op iets anders: op wat er in de komende fractie van een seconde gebeurt.
Wat betekent dit voor de weg naar de singulariteit?
Een werkende fusiecentrale zou bijna onbeperkt schone stroom kunnen leveren, en die is hard nodig, ook voor AI. Tegelijk helpt AI om fusie mogelijk te maken: het rekenmodel van Google DeepMind en de rekenmethoden op deze chip zijn daar voorbeelden van. Zo versterken de twee elkaar. Als chips als deze straks binnen een fractie van een seconde zien dat een plasma ontspoort en de reactor meteen bijsturen, komt een stabiele fusiecentrale een flink stuk dichterbij.
