FUSION DIGITAL TWIN

让聚变,
先在数字世界发生。

以物理连接实验,让每一步探索可观测、可推演、可验证。

迈向燃烧等离子体:约束、聚变与能量沉积理想化螺旋磁力线围绕发光的环形等离子体。分散亮区与局部柔和光晕示意聚变能量释放及产物沉积带来的自加热。亮度、颜色和动效均为概念表达,非实测粒子轨迹,不对应反应率、温度,也不表示已实现燃烧等离子体。
聚变反应概念 · 非实测
迈向燃烧等离子体向下,展开聚变的可能01 / 06

02 / 06FROM PLASMA TO POWER

面向一座电厂,
不止一种路径。

从等离子体能量到净电力输出,在数字孪生中比较不同转换路径。

探索电厂级孪生路线
一种能源,多种转换可能。依装置选择的候选路线,并非同时接入
FUSION ENERGY聚变装置剖面概念图,非工程模型
聚变能量等离子体 × 装置 × 能源系统
  1. 01
    热循环 · 可回收热量

    蒸汽朗肯循环

    成熟热机原理 · 聚变集成待验证

    1. 换热 / 蒸汽
    2. 汽轮机
    3. 发电机
    ↶ 冷凝 · 给水 · 吸热
  2. 02
    布雷顿热循环 · 可回收热量

    氦气 / 超临界 CO₂

    闭式循环 · 受温度与材料约束

    1. 换热 / 工质
    2. 涡轮机械
    3. 发电机
    ↶ 冷却 · 压缩 · 吸热
  3. 03
    非热机路径 · 可引出的带电粒子

    带电粒子直接转换

    依赖粒子可达性与约束构型

    1. 粒子引导
    2. 直接转换
    3. 电力电子
  4. 04
    探索性路径 · 导电工质能量

    MHD 磁流体发电

    需适配导电工质与取能结构

    1. 导电流体
    2. 磁场通道
    3. 电力电子
  5. 05
    探索性路径 · 热辐射 / 热量

    辐射 / 固态转换

    热光伏 · 热电 · 热电子等候选

    1. 热源 / 辐射源
    2. 转换单元
    3. 电力电子
升压变压器、开关设备与输电铁塔的概念插画
ELECTRICITY & GRID连接电网调节 · 保护 · 升压 电网交换

排热与冷却独立冷端支路,不串接在电力输出链上

厂用电回流加热 · 磁体 · 泵 · 控制

设备概念示意 · 非工程设计净电功率 = 总发电功率 − 厂用功耗
路线原理与适用边界

蒸汽朗肯循环

热量经换热器产生蒸汽,驱动汽轮机与发电机;蒸汽经冷凝、给水泵返回。冷端向环境排热,不在电力输出链上。

氦气 / 超临界 CO₂

闭式工质循环为压缩、吸热、膨胀做功、冷却,再回到压缩机,可配置回热器。它仍是热发电路线;氦气与超临界 CO₂ 的工况和设备要求不同,不能直接互换。

带电粒子直接转换

利用电场或电磁相互作用回收带电粒子的能量。需要可引出、可收集的粒子分布与兼容的装置构型;不能假定任意托卡马克可直接接入。回收能量与维持等离子体自加热也需共同平衡。

MHD 磁流体发电

导电工质在磁场中运动,通过电磁相互作用取能。这里指能量转换装置,不是把约束等离子体直接接到发电机;导电率、材料与循环损耗仍需验证。

辐射 / 固态转换

热光伏接收匹配的热辐射,热电利用温差,热电子利用热电子发射;三者机制不同,图中仅以热光伏设备作为代表。适合作为特定热源、温区下的候选方案,不意味着已实现聚变电厂级应用。

研究依据:热循环 · 粒子直接转换 · MHD · 热电子 · 辐射转换

未来系统概念
物理说明

仅沉积在等离子体内的聚变产物能量参与自加热;热转换需要排热,启动或功率不足时需要外部供电。路线适用性取决于能量可达性与工程条件,不能仅凭燃料名称判断。本图不代表 EXL-50U 已实现燃烧等离子体或发电。

ITER:燃烧等离子体定义

03 / 06THREE LAYERS. ONE LOOP.

三层智能。一个演进闭环。

RSI / 递归自我改进Agent Aₙ改写自身工具 · 工作流独立评测择优更新Aₙ → Aₙ₊₁未通过,保留原版本A₀A₁ · A₂ · …
递归进化范式示意
01

递归自我改进

FusionEvolve

在评测反馈中,迭代自身策略、工具与工作流。跨装置 · 迭代进化
解析场示意 · 非求解结果
02

物理计算与快速推演

FusionDigital

以高保真 MHD 校准快速模型,面向在线状态推演。跨炮校准 · 在线推演目标
位形与跟踪控制归一化响应e(t)t目标响应
合成响应 · 非实验波形
03

精确跟踪与控制

FusionControl

以闭环反馈,跟踪等离子体位形与电流目标。单炮 · 亚毫秒级目标
真实装置反馈

实验校准孪生,评测驱动智能体进入下一轮进化。

EXL-50U / 未来装置
了解完整技术架构架构愿景 · 进化 → 验证 → 运行 → 学习
图解说明

RSI 表达经评测的智能体工具与工作流迭代,不代表自主部署。磁流体场是解析示意,控制曲线是合成响应,均不是实验结果。在线推演面向经过校准的快速模型,不表示完整 MHD 已实现实时计算;时延需结合具体模型与硬件实测。装置执行需要专家授权与独立安全系统;本网站不连接装置执行器。

04 / 06BEYOND ALGORITHMS

AI 的下一步,
不止于算法。

面向聚变,真正的价值在于:如何验证,如何高效外推,如何持续进化。

FusionEvolve × FusionDigital

验证、外推与学习示意工况空间:观测在有限区域内验证模型,区域外候选工况通过新实验检验,再回流证据。非实测数据。已验证工况待探索工况新实验证据回流 · 模型更新观测模型不确定性
方法示意 · 非实验数据
智能体如何行动 / 01

智能体组织测试,数字孪生推演响应,再与未参与校准的实验数据比较。

  1. 提出候选策略
  2. 回放 · 物理校验
  3. 独立实验对照
模型预测 × 独立观测

产出评测报告与适用边界

  1. 发现证据缺口
  2. 多保真推演筛选
  3. 建议新实验
已知边界 → 待验证工况

产出待验证的实验候选

  1. 归因失败与偏差
  2. 改写工具与工作流
  3. 独立回归评测
Aₙ评测Aₙ₊₁通过未通过,保留 Aₙ

产出通过才更新 Aₙ₊₁;否则保留 Aₙ

新证据 → 孪生校准 + 智能体改进 → 下一轮验证

数据 × 物理 × 实验进入仿真引擎

05 / 06PROVEN THROUGH OPERATION

EXL-50U

从一次验证,
到常态化运行。

700+

次 DRL 控制器应用

≤ 2 cm位形控制误差
< 10 kA电流控制误差
400–600 kA覆盖电流平台

支持锁模研究、高离子温度提升与氢硼聚变反应等物理实验。

新奥 EXL-50U 实验装置
EXL-50U · 装置实景 / 新奥
查看完整控制案例
2025 — 2026
2025 Q2

从第一次验证开始

单点位形控制验证,让强化学习走进真实装置。

智能控制分阶段应用次数与成功率2025 Q2: 15 次应用, 53%. 2025 Q4: 70 次应用, 70%. 2026 Q1: 95 次应用, 73%. 2026 Q3: 606 次应用, 94%.阶段应用次数7000阶段成功率100%0%152025 Q2702025 Q4952026 Q16062026 Q353%70%73%94%
统计来源与阶段说明

团队提供的阶段统计:合计 786 条,成功 678、失败 80、Operation 28。53%、70%、73%、94% 已于 2026.10.05 确认,沿用提供值,不由分类重新推算。阶段窗口不等长;94% 为末阶段成功率,不是全期成功率。

700+ 指控制器应用,不是成功接管次数。误差指标对应已测试工况,统计定义与逐炮覆盖范围待补充。动画仅逐阶段呈现数据,不表示连续实测过程。

完整案例与原始图表
EXL-50U 团队报告结果让智能接受真实装置的检验

06 / 06THE NEXT POSSIBILITY

让智能体,
拥有一个可验证的试验场。

智能体在虚拟聚变环境中提出假设、推演方案,并从评测反馈中学习。

聚变科研智能体

FusionEvolve

提出假设 · 规划探索 · 学习

提出方案 · 推演结果 · 评测反馈
虚拟聚变环境

FusionDigital

物理模型 · 虚拟实验

概念插画:模块化计算核心代表智能体,与包含计算网格、示意物理场和虚拟托卡马克的仿真环境相连。非真实实验或工程模型。
RSI评测通过,再更新策略与工具Aₙ → Aₙ₊₁
AI 生成 · 协同概念示意
图解说明

模块化核心是软件智能体的视觉隐喻;虚拟装置、物理场与曲线均为插画,不是仿真结果或实测数据。反馈用于评测候选改进,不保证每轮进化。真实实验仍需专家授权、独立验证和安全系统。这是未来协同概念,不代表已部署自主实验闭环。

探索聚变人工智能与我们交流未来方向 · 专家引导的实验探索