Sur une table de mixage, il y a des centaines de boutons de volume, et chacun influence les voisins. On tourne l'un d'eux, et l'ensemble change, mais on ne peut vérifier le résultat qu'en écoutant tout l'accord, ce qui prend des heures. C'est à peu près ainsi que fonctionne la conception de l'impulsion laser pour la fusion par confinement inertiel. Une minuscule capsule de combustible gelé est irradiée par de puissants lasers, la comprimant jusqu'à des températures et des densités où les noyaux fusionnent. La forme de l'impulsion détermine si la compression sera lisse ou destructrice, mais la chercher à l'aveugle, en essayant toutes les options, est trop coûteux.
Dans ce nouveau travail, les physiciens ont remplacé la « boîte noire » d'un code coûteux par un modèle entraînable qui ne se contente pas de calculer le résultat, mais montre aussi comment chaque tour de bouton virtuel affecte l'objectif final. C'est comme descendre une montagne dans le brouillard : au lieu de marcher au hasard, vous avez une carte des pentes et vous descendez directement. Le modèle a été calculé pour une installation de l'échelle d'OMEGA (énergie de 25 kJ), où l'impulsion laser était décrite par 500 points, et la géométrie de la cible variait légèrement.
Cette approche, la modélisation différentiable, transforme un ajustement épuisant en une descente rapide vers la meilleure solution. Pour l'instant, le modèle est simplifié : il ne prend en compte que la pression externe, sans l'hydrodynamique complète. Mais même sous cette forme, il trouve des impulsions qui auraient auparavant exigé des mois de calculs. La prochaine étape consiste à ajouter plus de détails physiques et à apprendre à l'algorithme à ne pas craindre le bruit dans les données, afin de transposer la méthode à de vraies expériences. Et alors, régler une explosion de fusion deviendra aussi prévisible que de mixer le son sur cette fameuse table de mixage d'où tout est parti.
Une cible typique pour la fusion inertielle est une sphère creuse d'environ 2 mm de diamètre, à l'intérieur de laquelle est déposée une couche de glace de deutérium-tritium de l'épaisseur d'un cheveu humain.
Dans le roman « Sphère » de Michael Crichton, un vaisseau extraterrestre utilise un principe similaire de confinement du plasma, mais il est contrôlé non par des lasers, mais par des champs de nature inconnue.