La fusion nucléaire, sur le papier, ressemble à un rêve d’ingénieur : reproduire sur Terre la réaction qui alimente les étoiles pour produire une énergie propre, quasi inépuisable. Dans la réalité, c’est un casse-tête scientifique que les chercheurs tentent de résoudre depuis des décennies. Pour forcer deux isotopes d’hydrogène à fusionner, les équipes travaillent dans des machines appelées tokamaks, de vastes chambres magnétiques capables de confiner un plasma chauffé à des températures supérieures à celles du cœur du Soleil. Problème : ce plasma est aussi capricieux qu’explosif. À la moindre instabilité, il peut heurter les parois internes, endommager l’installation… et stopper net la réaction.

« Maintenir la stabilité de la couche limite du plasma est un défi majeur pour l’avenir de la fusion », rappellent les chercheurs du Princeton Plasma Physics Laboratory, le PPPL. Jusqu’ici, les scientifiques géraient surtout les dégâts après coup. Autrement dit, on corrigeait une fois l’instabilité apparue.

Mais trois chercheurs du laboratoire, récemment récompensés par le prix d’excellence de la fondation Kaul, proposent une stratégie plus offensive. Leur idée : anticiper les turbulences et ajuster les paramètres du tokamak en temps réel, avant que la situation ne dégénère. Pour cela, ils ont abandonné l’approche classique en deux dimensions. Les champs magnétiques des tokamaks sont traditionnellement modélisés en 2D. Eux misent sur une optimisation en trois dimensions, en combinant physique, intelligence artificielle et contrôle instantané. « Nous explorons une optimisation 3D en mêlant la physique, l’IA et le pilotage en temps réel », explique Sang Kyeun Kim, l’un des membres de l’équipe.

Concrètement, des algorithmes de machine learning simulent des dizaines de scénarios possibles et déterminent comment ajuster les champs magnétiques pour garder le plasma stable tout en maintenant un haut niveau d’énergie. Pendant l’expérience, l’IA corrige en continu le tir, presque comme un pilote automatique. La prochaine étape : automatiser entièrement ce contrôle magnétique. Car sans ces outils intelligents, les chercheurs le reconnaissent, il faudrait sans doute encore des décennies pour dompter la fusion.

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