Uno stellarator è un dispositivo in cui il plasma può essere confinato a temperature più calde del nucleo del sole, utilizzando campi magnetici da bobine elettromagnetiche accuratamente sagomate. Gli scienziati hanno modificato il problema di ottimizzazione matematica utilizzato per calcolare le forme delle bobine. Hanno aumentato lo spazio tra le bobine. Aumentando lo spazio si attenuano le curve strette delle bobine, preservando la velocità e l'affidabilità del metodo precedente.

Le bobine elettromagnetiche di uno stellarator sono difficili da progettare. Come mai? La precisa sagomatura 3D necessaria per un buon confinamento del plasma deve essere bilanciata con diversi vincoli:le bobine non possono sovrapporsi, deve esserci uno spazio adeguato tra le bobine per l'accesso alla diagnostica e alla manutenzione, e il conduttore della bobina non può essere piegato in una spira troppo brusca. Levigando le forme della bobina e aumentando le distanze tra le bobine, questo nuovo algoritmo consentirà progetti stellarator che sono più fattibili da costruire e mantenere.

Il miglioramento delle forme della bobina è stato ottenuto ponendo una domanda matematica leggermente diversa rispetto alla domanda posta in precedenza. Nell'approccio precedente, utilizzato per progettare esperimenti come lo stellarator W7-X in Germania e lo stellarator HSX all'Università del Wisconsin, le forme della bobina sono state ottimizzate per fornire la migliore approssimazione della forma del plasma desiderata, usando un piccolo numero di funzioni seno e coseno per descrivere le forme della bobina. Nel nuovo approccio, le forme delle bobine sono ottimizzate per fornire la migliore approssimazione della forma del plasma desiderata mentre le distanze tra le bobine sono massimizzate.

Questo tipo di problema, in cui massimizzi due criteri che a volte entrano in conflitto, ha molte analogie familiari nella vita quotidiana, come quando acquisti un paio di scarpe e desideri sia il prezzo più basso che la massima qualità. Nel nuovo algoritmo, il progettista della bobina ha un controllo più preciso sul bilanciamento degli obiettivi concorrenti di "produrre la forma di plasma desiderata" e "lasciare ampio spazio tra le bobine".

La nuova ricerca mostra che non importa come scegli di raggiungere questo equilibrio, il nuovo algoritmo fa un lavoro migliore di massimizzare entrambi gli obiettivi rispetto al precedente algoritmo. Allo stesso tempo, il nuovo algoritmo è paragonabile in velocità all'algoritmo precedente. È anche robusto; è garantito di trovare sempre la soluzione ottimale a livello globale e non semplicemente un ottimo locale.