La fusion nucléaire rencontre l'IA : un plasma stable grâce à l'apprentissage automatique

Chauffer un mélange d'isotopes d'hydrogène à plus de 150 millions de degrés Fahrenheit (100 millions de degrés Celsius) avec plusieurs centaines de faisceaux laser est une chose.

Maintenir la stabilité du plasma qui en résulte est la discipline suprême. Après tout, cet état de la matière au-delà du "gazeux", dans lequel les noyaux atomiques et les électrons sont complètement séparés, n'est pas du tout originaire de la Terre. C'est comme essayer d'empêcher un glaçon de fondre sur un feu de camp avec quelques pains de glace.

Utilisé correctement, cela peut fonctionner. Si seulement il n'y avait pas autant de variables. Une rafale de vent fait jaillir des étincelles et brûle la main qui tient un tel pack, le glaçon fond - pour rester dans la métaphore.

Le record actuel de maintien des conditions optimales pour la fusion nucléaire sur Terre n'est que de 30 secondes. Un plasma en soi, même s'il n'est pas assez chaud, pourrait déjà être stabilisé pendant un quart d'heure.

Cela ne ressemble pas à un fonctionnement stable en permanence. Et dès que le confinement stable du plasma ne fonctionne plus, il doit être refroidi le plus rapidement possible, sinon les dommages causés à la technologie du réacteur de fusion seraient énormes. Cela nécessite à chaque fois d'énormes quantités d'énergie.

Grâce à l'apprentissage par renforcement profond, un sous-aspect de l'apprentissage automatique, une méthode a été développée et testée qui peut empêcher efficacement cette destruction du flux de plasma.

Une équipe de l'université de Princeton et de l'université Chung-Ang de Séoul a utilisé un faisceau supplémentaire de faisceaux laser et un cyclotron, c'est-à-dire un accélérateur de particules compact doté d'un champ magnétique puissant, pour maintenir le plasma dans l'environnement souhaité.

Cependant, comme il existe beaucoup trop de variables pour pouvoir calculer réellement comment les deux instruments peuvent intervenir et quel en est l'effet, c'est l'intelligence artificielle, qui a été entraînée précisément pour cette tâche, qui entre en jeu.

C'est ainsi que le système a pu empêcher une perturbation du flux de plasma à l'adresse DIII-Dle plus grand réacteur de fusion nucléaire tokamak des États-Unis. Même dans des conditions loin d'être idéales, la "déchirure" du plasma a pu être évitée. Le circuit, qui est contrôlé par l'intelligence artificielle, ne dispose que de 25 millisecondes entre deux mesures, ce qui semble suffisant.

Outre la génération d'images et l'assemblage de textes publicitaires vides (mais ce n'est pas la faute de l'IA), il existe également quelques applications judicieuses et porteuses d'avenir pour l'intelligence artificielle.

Toutefois, la technologie en est encore au stade expérimental et d'autres tests et améliorations sont nécessaires avant de pouvoir l'utiliser à terme dans ITER, le premier réacteur de fusion à bilan énergétique positif actuellement en construction.