美国能源部“创世纪任务”公布首批项目，人工智能将用于核物理、聚变与核数据研究

美国能源部 (DOE) 布鲁克海文国家实验室 (Brookhaven National Laboratory, BNL) 牵头的七个研究项目，已入选“创世纪任务”第一阶段资助名单。该批项目将围绕微电子、核物理与高能物理、计算科学和大气科学等方向，探索人工智能在前沿科学研究中的应用。除牵头项目外，布鲁克海文国家实验室还将参与由其他国家实验室、研究型大学和企业牵头的29个项目。

在核物理和高能物理相关方向，布鲁克海文国家实验室将牵头推进多项人工智能研究。其中，“人工智能驱动的自学习数字孪生技术助力粒子加速器稳健运行”项目，面向粒子加速器运行中的建模、监测与优化需求;“将对撞机实验的计算网络基础设施转型为基于人工智能的计算和人工智能就绪数据”项目，则聚焦对撞机实验数据处理和计算基础设施升级。

多所高校和研究机构也将在核物理、粒子物理及相关探测技术领域开展研究。石溪大学 (Stony Brook University) 牵头的项目将开发“核物理中可转移粒子追踪的基础模型”，并开展“用于耐辐射高能物理探测器的AI驱动自主自愈读出电子设备”研究。哥伦比亚大学 (Columbia University) 的项目将利用人工智能加速采样，缓解晶格量子色动力学计算中的关键减速问题。威廉玛丽学院 (William & Mary) 牵头的项目，则面向粒子相互作用的整体重建、建模和解释，开发专家混合基础模型。

聚变能源相关项目同样进入首批名单。普林斯顿等离子体物理实验室 (Princeton Plasma Physics Laboratory, PPPL) 将牵头“AI-4-回旋管”项目，用于加快核聚变电子回旋加热技术的研发交付。该方向涉及聚变装置关键加热系统的运行优化，对提升聚变实验装置的控制能力具有现实意义。

在核与粒子物理基础模型方面，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) 将推进“核与粒子物理基础模型的多模态增强”项目。麻省理工学院 (Massachusetts Institute of Technology, MIT) 也将参与基础模型在硅径迹探测器和电子对撞机等多设施场景中的应用研究，并开展人工智能驱动的量子传感技术研究，用于基础物理的精密检验。

此外，俄勒冈大学 (University of Oregon) 将开展通过GPU优化实现归一化流的蒙特卡罗加速研究;新墨西哥州立大学 (New Mexico State University) 将探索基于量子硬件的人工智能加速非阿贝尔规范动力学;巴鲁克学院 (Baruch College) 的项目将利用无监督、循环一致的生成学习方法，表征夸克—胶子等离子体中的喷注修正。这些方向均与核物理、强相互作用和高能核碰撞研究密切相关。

核数据和核安全相关研究也在项目名单中占有一席。圣约瑟夫大学 (Saint Joseph’s University) 将推进利用物理信息人工智能加速核数据评估的项目，研究内容指向核安全相关核数据的高效分析与评价。

从首批项目看，“创世纪任务”将人工智能与粒子加速器、对撞机实验、耐辐射探测器、聚变加热系统、晶格量子色动力学、核数据评估等方向结合，重点支持人工智能在核物理和核技术基础研究中的应用。布鲁克海文国家实验室牵头和参与的项目，也显示出美国国家实验室体系正尝试以人工智能工具重塑前沿核科学研究中的建模、计算、实验控制和数据处理流程。