Google a développé un algorithme pour accélérer la recherche sur la fusion nucléaire, une énergie révolutionnaire

"C'est encore une situation où, ensemble, les êtres humains et les ordinateurs accomplissent un meilleur boulot que séparément", déclare Ted Baltz, de la Google Accelerated Science Team, dans un article de blog sur le partenariat entre Google et Tri Alpha Energy.

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Cette entreprise américaine, soutenue par le cofondateur de Microsoft Paul Allen, est spécialisée dans la recherche sur la fusion nucléaire. Pour elle, Google a développé Optometrist, un algorithme capable de réaliser des calculs complexes en un rien de temps. Le programme allie cette puissance informatique au discernement humain, en proposant aux scientifiques de choisir l'hypothèse la plus prometteuse entre deux propositions.

Un défi énergétique exceptionnel

La fusion nucléaire est l'une des réactions physiques les plus complexes au monde et aucune entreprise n'a encore réussi à la maîtriser. Il s'agit d'un phénomène non-linéaire, dans lequel de microscopiques changements peuvent avoir d'énormes répercussions. La combinaison de différents atomes dans des températures extrêmes crée un état gazeux, appelé le plasma, qui à son paroxysme libère de très fortes doses d'énergie. Le Soleil, par exemple, est une énorme boule de plasma en constante fusion nucléaire, qui dégage autour de lui des doses folles d'énergie sous forme de lumière et de chaleur.

En associant à la recherche humaine la vitesse et l'efficacité des programmes informatiques, les chercheurs de Tri Alpha Energy et de Google veulent accélérer les progrès faits en la matière. Dans le but, un jour, de révolutionner notre utilisation des énergies.

L'association de technologies de pointe

Optometrist, l'algorithme de Google mis à disposition des chercheurs de Tri Alpha Energy, fonctionne comme une visite chez l'ophtalmologiste – d'où son nom – où l'on doit désigner le texte ou l'image que l'on voit le plus distinctement. Il propose aux scientifiques deux hypothèses d'expériences en calculant leur résultat possible, et laisse les physiciens et ingénieurs choisir laquelle leur semble la plus intéressante. "Nous avons ramené le problème à : 'Trouvons le comportement physique qu'un scientifique trouve le plus intéressant, et mettons-le en application'", explique Ted Baltz au Guardian.

C'est ensuite C-2U, un réacteur de 23 mètres de long développé par Tri Alpha Energy, qui réalise l'expérience correspondante.

Les deux entreprises américaines travaillent ensemble depuis 2014, et c'est la première fois qu'elles publient les résultats de ce partenariat homme-machine, dévoilé dans la revue Scientific Reports le 25 juillet.

Grâce à l'algorithme, des calculs qui pourraient prendre des mois sont faits en quelques heures à peine. "De tels résultats pourraient prendre des années à trouver sans la puissance de ces calculs", admet Michl Binderbauer, président de Tri Alpha Energy, au Guardian.

Grâce à l'association de la science et du machine learning, Tri Alpha Energy fait ainsi des progrès énormes. Les chercheurs ont pu réduire de 50 % l'énergie perdue pendant l'expérience, augmentant ainsi l'énergie totale du plasma nécessaire pour parvenir à la fusion. Grâce à cette économie, pendant quelques instants, l'énergie dûe à la réaction physique a carrément augmenté au sein du réacteur (le plasma créant alors plus d'énergie qu'il n'en consommait). "Ça n'a duré que 2 millisecondes, mais c'est déjà une première !", s'extasie Ted Baltz.

La fusion nucléaire, l'énergie du futur

Bien maîtrisée, la fusion nucléaire peut atteindre un stade de stabilité et d'autosuffisance et créer plus d'énergie qu'elle n'en consomme. Bien au-delà de l'énergie solaire, de nombreux scientifiques pensent qu'il s'agit là de l'énergie propre et renouvelable par excellence. Mais malgré des années de recherche et 60 milliards de dollars investis à travers le monde, selon le Guardian, la fusion nucléaire n'est toujours pas maîtrisée.

Les plus avancés dans ce domaine sont les scientifiques du projet Iter, installé dans le sud de la France. 18 milliards d'euros ont été investis dans ce partenariat entre l'Union européenne, les États-Unis, l'Inde, la Chine, la Corée du Sud, la Russie et le Japon. L'équipe pense pouvoir créer le premier plasma stable d'ici à 2025, dans un "tokamak", réacteur en forme d'anneau qui permet la circulation constante du plasma et une meilleure gestion de la chaleur.

En Allemagne, un projet a démarré en 2016 pour parvenir à la fusion nucléaire, mais cette fois-ci dans un "stellarator", une forme de réacteur où le plasma prend la forme d'un ruban de Möbius pour vivre éternellement.

Mais tant que les gouvernements et les scientifiques travailleront seuls, la recherche avancera lancement. C'est du moins l'avis de David Kingham, directeur de l'entreprise de fusion nucléaire britannique Tokamak Energy : "Même si les laboratoires financés publiquement excellent dans la recherche, le secteur privé peut innover et adopter de nouvelles technologies bien plus rapidement". Pour développer l'énergie renouvelable ultime, il va donc falloir allier nos forces à des géants comme Google.

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