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2021年美国将投入4.75亿美元建造百亿亿次超级计算机

  美国总统特朗普日前公布了2021财年联邦政府4.8万亿美元的预算纲要,其中提议美国能源部(DOE)预算总额为354亿美元,较2020年实际经费下降了8.1%,旨在通过对能源科技创新投资,强化美国能源技术的全球领先地位,促进美国能源独立,保障美国人民获得经济、可靠、高效的清洁能源,促进国家安全和经济持续增长;以及更好地应对国家安全和核环境管理保护方面的挑战,以更好地履行核安保和网络安全方面的国家责任,推进核安全事业现代化以及加强能源基础设施的网络安全;大力支持DOE开展支撑美国未来工业发展需求的前沿技术交叉研究(如AI、大数据、量子信息科学等)。具体内容如下:


2021年美国将投入4.75亿美元建造百亿亿次超级计算机 


  1、能源技术创新研发相关计划的预算为36亿美元,用于支持DOE各国家实验室开展跨部门合作,开展颠覆性能源技术研发,以实现新一代能源技术的突破和部署,助力美国构建一个更加弹性、安全的现代化能源系统,推进美国能源独立。主要包括:


  (1)总计为能源效率和可再生能源办公室(7.2亿)、化石能源办公室(7.31亿)和核能办公室(13亿)三大业务部门提供超过27亿美元资金,重点资助早期的新型能源技术研发,主要包括:“先进储能大挑战计划”推进先进储能新技术研究,以提升电网灵活性和保障电网运行稳定性;先进燃煤系统和碳捕集、利用和封存(CCUS)技术研发;开展多功能先进实验堆建设,新建一个铀储备区,以保证国内核反应堆燃料稳定供应。


  (2)电力办公室(OE)预算1.95亿美元,推进电网现代化技术研究,其中4000万美元用于电力储能技术开发。


  (3)网络、能源安全和应急响应办公室(CESER)预算1.85亿美元,开展先进的网络安全技术研究,提升美国能源系统抵御网络攻击和自然灾害侵袭的能力。


  2、DOE基础科学研究和大型科技基础设施建设运维的预算为58亿美元,持续推进能源前沿研究、国家实验室基础设施完善和大型科技基础设施的建造和运维工作。预算的重点包括:


  (1)2.37亿美元用于量子信息科学研究,探究量子计算机的工作原理,开发出超越经典计算机的量子计算机,支持量子互联网的早期研究。


  (2)4.75亿美元用于建造百亿亿次超级计算机,计划于2021完成建造并部署一台,2022年再部署一台,以确保美国在超级计算领域的全球领导地位。


  (3)1.25亿美元用于人工智能(AI)和机器学习研究,较2020年预算大幅增长5400万美元,以提高AI和大数据技术的安全性、可靠性,开发相关的软件、工具,推动其在DOE实验室的部署和应用。


  (4)4500万美元用于加强材料和化学基础研究,以支持美国下一代微电子领域研究,确保获取可信可靠微电子产品用于未来的计算和存储。


  (5)其余资金将用于大型科技基础设施平台的升级和建造工作,包括阿贡国家实验室先进光源(APS)设施、劳伦斯伯克利国家实验室先进光源(ALS)设施、斯坦福大学“飞秒硬X射线激光装置(LCLS-II-HE)”、橡树岭国家实验室散裂中子源(SNS)改造升级,以及布鲁克海文国家实验室第二代电子同步辐射加速器(NEXT-II)建造和纳米科学研究中心重组项目。


  3、国家安全相关技术研发的预算为269亿美元,主要用于DOE下辖的国家核安全管理局(NNSA)、环境管理办公室(EM)和核遗产管理办公室(CESER)开展相关研究活动。主要包括:


  (1)NNSA获得198亿美元预算,较2020年上涨了20%,占DOE预算总额一半以上,为55%。主要预算内容包括:95亿美元用于推进美国核武库现代化事业:其中43亿美元用于维持库存,以确保所有武器均能达到作战标准,以及拆除和处置从武器库中退役的武器及其部件;25亿美元支持核部件和战略材料的生产现代化活动,包括在洛斯阿拉莫斯国家实验室(到2026年每年生产30个)和萨凡纳河国家实验室(到2030年每年生产50个))场址进行钚弹芯生产,以满足国防部需求;44亿美元用于改造升级老化核武库基础设施,改善恶化的工作条件、设备和设施,继续推进基础设施的现代化;17亿美元用于国家核安全局旗下核安全企业的人身安全、信息技术、网络安全以及其他对NNSA核安全事业有支持作用的一系列技术研发工作;20亿美元用于防止核扩散事业,包括核反恐与应急响应,防止有人非法获得核武器或核武材料而带来的核威胁,应对核泄露事件;17亿美元用于支持海军核动力反应堆研究,为美国海军提供安全、高效与一体化的核动力推进系统,继续为哥伦比亚级潜艇装备反应堆芯提供资金,为S8G原型反应堆补充资金。


  (2)EM获得61亿美元预算,主要用于DOE下属的分布在11个州16个场地的核废料清理工作:其中50亿美元用于国防环境清理,包括17亿美元支持萨凡纳河场地的液体废物处理,用玻璃化高放射性残液让其在容器内稳定不流动的方法以减少这些废物的危害,这些容器现存放在国防废物处理设施内;河流保护办公室13亿美元,以安全管理和处理现贮存于汉福特(Hanford)地下存储罐内大约5600万加仑的放射性废液与化学废液;2.76亿美元用于非国防环境清理;8.06亿美元用于铀浓缩去污与退役。


  (3)核遗产管理办公室(LM)预算3.17亿美元,其中1.5亿美元用于将场址使用补救方案的管理权限从美国陆军工程兵团转移到LM的改革事业。


  此外,2021年财政预算提案中,针对支撑美国未来产业发展的技术研发也提出了预算要求,因为这些技术也是确保美国未来持续保持繁荣与本土安全关键技术。预算支持的重点研究领域主要包括:量子信息科学、含量子互联网的早期研究;人工智能与机器学习;先进制造技术;生物技术。


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