Un gas incandescente a presiones de millones de atmósferas, como en el centro de Júpiter o dentro de un blanco láser, se comporta de manera compleja. Los electrones se desprenden de los átomos y forman una nube común que se reestructura continuamente. Para calcular este estado en una computadora, normalmente se resuelven ecuaciones voluminosas para cada electrón. Los autores del nuevo programa Archē tomaron otro camino: no trabajan con partículas individuales, sino con la densidad promedio de esa nube.
El truco principal está en la reutilización. Cuando se hacen panqueques uno tras otro, no es necesario adivinar cada vez cómo se esparcirá la masa: basta con mirar el panqueque anterior y ajustar ligeramente la forma. Archē hace lo mismo: toma la distribución de electrones del momento anterior y la traslada a la nueva posición de los núcleos. Esto acelera el cálculo varias veces. El segundo truco es mezclar la densidad antigua y la nueva en una proporción que dé la imagen más estable.
El código se probó en aluminio, un metal conocido por el papel de aluminio de cocina, pero aquí calentado hasta el estado del interior de las estrellas. Los resultados coincidieron con cálculos mucho más complejos que siguen a cada electrón. Solo fue necesario añadir una pequeña corrección relacionada con cómo los electrones interactúan con el núcleo del átomo. El programa final funciona en tarjetas gráficas comunes y realiza la tarea decenas de veces más rápido que cientos de procesadores. Cuanto más caliente está el plasma, más fácil es calcular, a diferencia de los métodos tradicionales, que solo se ralentizan con la temperatura.
El plasma es el estado de la materia más común en el universo: de él están hechas las estrellas, el gas interestelar e incluso el rayo.
En la novela 'Solaris' de Stanisław Lem, el océano estaba compuesto de plasma capaz de un comportamiento complejo: códigos similares podrían modelar su dinámica.