Contexte et financement
Le 23 octobre 2026, Commonwealth Fusion Systems (CFS) a annoncé la réception d’une subvention de 85 millions de dollars du CHIPS Act, octroyée par le Department of Commerce. Cette aide inclut également une prise de participation gouvernementale, ce qui renforce le lien entre la politique industrielle américaine et le secteur émergent de la fusion nucléaire. Le financement est destiné à soutenir la R&D et la capacité de production de semi‑conducteurs aux États‑Unis, afin de créer une chaîne d’approvisionnement locale capable de répondre aux exigences des futures centrales de fusion.
Silicium carbure et électronique de puissance
Le premier volet du programme porte sur le silicium carbure (SiC). Ce matériau possède une bande interdite large, ce qui lui permet de supporter des tensions supérieures à 1 kV avec des pertes de conduction très faibles. Dans les centrales de fusion, les impulsions de courant qui alimentent les aimants supraconducteurs atteignent plusieurs dizaines de kilo‑ampères, nécessitant des dispositifs capables de gérer des gradients de champ électrique extrêmes sans surchauffe. Le SiC, déjà utilisé dans les véhicules électriques et les stations radio, offre une meilleure résistance thermique et une plus grande densité de puissance que le silicium classique, réduisant ainsi le facteur de forme des convertisseurs et les besoins en refroidissement actif.
Générateurs RF et électronique résistant aux radiations
Le deuxième axe de recherche vise les générateurs de puissance radio‑fréquence (RF) qui chauffent le combustible de fusion (deutérium‑tritium) par résonance ionique. CFS prévoit d’optimiser la fréquence, la stabilité de phase et le rendement de conversion afin de limiter les pertes d’énergie pendant le cycle de chauffage, qui dure typiquement quelques secondes mais implique des puissances de l’ordre du mégawatt. Parallèlement, le projet développe des circuits intégrés « hardened » capables de fonctionner sous un flux de radiation neutronique supérieur à 10 MeV, typique d’un réacteur à confinement magnétique. La radiation crée des défauts dans le réseau cristallin des semi‑conducteurs, augmentant le courant de fuite et réduisant la durée de vie. En intégrant des techniques de blindage dopé et de redondance logique, CFS espère prolonger la durée de vie opérationnelle des contrôleurs de plasma de plusieurs années, ce qui aurait un impact direct sur les coûts d’exploitation.
Adaptation du matériel IA aux centrales de fusion
Le dernier volet exploite les unités de traitement graphique (GPU) et les unités de traitement tensoriel (TPU) déjà optimisées pour l’apprentissage profond. CFS envisage de reconfigurer ces accélérateurs afin d’exécuter des algorithmes de contrôle en temps réel, notamment la prédiction des instabilités du plasma et l’ajustement dynamique des champs magnétiques. La latence de traitement doit être inférieure à 100 µs pour que le système de rétro‑action puisse réagir avant que les perturbations ne se propagent. Cette approche nécessite une adaptation du firmware pour résister aux variations de température et aux champs magnétiques intenses, ainsi qu’une qualification du matériel selon les normes de fiabilité nucléaire.
