En un avance histórico hacia la energía de fusión, NVIDIA y General Atomics han desvelado un gemelo digital interactivo de un reactor de fusión, en colaboración con prestigiosas instituciones académicas y de supercomputación. Anunciado en el evento GTC Washington, este desarrollo revolucionario utiliza la plataforma NVIDIA Omniverse, bibliotecas CUDA-X y potentes GPU de centro de datos para transformar las simulaciones de semanas a segundos, permitiendo predecir y controlar el comportamiento del plasma casi en tiempo real.
Utilizando los recursos de supercomputación de Polaris y Perlmutter, el equipo ha entrenado tres modelos sustitutos de IA que permiten anticipar variables clave del reactor con extraordinaria rapidez. Estos modelos incluyen EFIT, que estima el equilibrio del plasma; CAKE, que delimita su frontera; y ION ORB, que predice la densidad de calor de los iones. Ejecutados en GPU de NVIDIA, estos modelos proporcionan predicciones precisas que ayudan a mantener la estabilidad del plasma y a evitar daños a las instalaciones.
El gemelo digital del DIII-D, desarrollado en NVIDIA Omniverse y ejecutado en servidores avanzados de NVIDIA, sincroniza datos de sensores, simulaciones físico-basadas y modelos de IA para crear un entorno interactivo para diseñadores y operadores. Esto les permite probar estrategias de control y optimizar elementos del reactor sin arriesgar la infraestructura real.
Este avance no solo acelera la velocidad de la investigación al comprimir el ciclo de desarrollo de semanas a segundos, sino que también mejora la seguridad y reduce costos al evitar maniobras que podrían dañar el reactor. Además, las lecciones aprendidas alimentan la ingeniería de futuros reactores, allanando el camino desde demostradores hasta plantas comerciales.
La colaboración público-privada con entidades como el San Diego Supercomputer Center y el Argonne Leadership Computing Facility busca industrializar estas capacidades de gemelo digital, proporcionando herramientas de diseño y control de alta tecnología al ecosistema de fusión.
El futuro del proyecto incluye seguir entrenando y refinando los modelos con nuevas campañas de operación, expandiendo el alcance del gemelo digital a más subsistemas del reactor. A medida que estos modelos respondan en tiempo real con mayor seguridad y explicabilidad, su integración en bucles de control y planificación de experimentos podría acercar significativamente la viabilidad comercial de la fusión.
Este proyectó marca un cambio de paradigma que integra computación avanzada, datos y algoritmos con la física del plasma, trayendo a la fusión nuclear un paso más cerca de ser una realidad comercial viable.
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