இணைவு சோதனை சாதனம் மற்றும் எதிர்கால இணைவு உலை ஆகியவற்றின் வெற்றிட பாத்திரத்தின் ஒரு பகுதி (பிளாஸ்மா எதிர்கொள்ளும் பொருள்) பிளாஸ்மாவுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. பிளாஸ்மா அயனிகள் பொருளுக்குள் நுழையும் போது, ​​அந்தத் துகள்கள் நடுநிலை அணுவாக மாறி, பொருளுக்குள் இருக்கும். பொருளை உருவாக்கும் அணுக்களிலிருந்து பார்த்தால், நுழைந்த பிளாஸ்மா அயனிகள் தூய்மையற்ற அணுக்களாக மாறும். தூய்மையற்ற அணுக்கள் பொருளை உருவாக்கும் அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளிகளில் மெதுவாக இடம்பெயர்கின்றன, இறுதியில் அவை பொருளுக்குள் பரவுகின்றன. மறுபுறம், சில தூய்மையற்ற அணுக்கள் மேற்பரப்புக்குத் திரும்பி மீண்டும் பிளாஸ்மாவிற்கு உமிழப்படும். இணைவு பிளாஸ்மாவின் நிலையான அடைப்புக்கு, பொருளுக்குள் பிளாஸ்மா அயனிகளின் ஊடுருவலுக்கும், பொருளின் உள்ளே இருந்து இடம்பெயர்ந்த பிறகு தூய்மையற்ற அணுக்களை மீண்டும் வெளியேற்றுவதற்கும் இடையிலான சமநிலை மிகவும் முக்கியமானது.

சிறந்த படிக அமைப்பைக் கொண்ட பொருட்களுக்குள் தூய்மையற்ற அணுக்களின் இடம்பெயர்வு பாதை பல ஆராய்ச்சிகளில் நன்கு தெளிவுபடுத்தப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், உண்மையான பொருட்கள் பாலிகிரிஸ்டலின் கட்டமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன, பின்னர் தானிய எல்லைப் பகுதிகளில் இடம்பெயர்வு பாதைகள் இன்னும் தெளிவுபடுத்தப்படவில்லை. மேலும், பிளாஸ்மாவை தொடர்ந்து தொடும் ஒரு பொருளில், பிளாஸ்மா அயனிகளின் அதிகப்படியான ஊடுருவல் காரணமாக படிக அமைப்பு உடைக்கப்படுகிறது. ஒழுங்கற்ற படிக அமைப்பைக் கொண்ட ஒரு பொருளின் உள்ளே தூய்மையற்ற அணுக்களின் இடம்பெயர்வு பாதைகள் போதுமான அளவு ஆய்வு செய்யப்படவில்லை.

நேஷனல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் நேச்சுரல் சயின்சஸ் NIFS இன் பேராசிரியர் அட்சுஷி இட்டோவின் ஆராய்ச்சிக் குழு, சூப்பர் கம்ப்யூட்டரில் மூலக்கூறு இயக்கவியல் மற்றும் இணையான கணக்கீடுகள் மூலம் தன்னிச்சையான அணு வடிவவியலைக் கொண்ட பொருட்களில் இடம்பெயர்வு பாதைகள் தொடர்பான தானியங்கி மற்றும் விரைவான தேடலுக்கான ஒரு முறையை உருவாக்குவதில் வெற்றி பெற்றுள்ளது. முதலாவதாக, முழுப் பொருளையும் உள்ளடக்கிய எண்ணற்ற சிறிய டொமைன்களை அவர்கள் எடுக்கிறார்கள்.

ஒவ்வொரு சிறிய டொமைனுக்குள்ளும் அவை மூலக்கூறு இயக்கவியல் மூலம் தூய்மையற்ற அணுக்களின் இடம்பெயர்வு பாதைகளைக் கணக்கிடுகின்றன. சிறிய டொமைன்களின் கணக்கீடுகள் குறுகிய காலத்தில் முடிவடையும், ஏனெனில் டொமைனின் அளவு சிறியது மற்றும் சிகிச்சையளிக்கப்பட வேண்டிய அணுக்களின் எண்ணிக்கை அதிகமாக இல்லை. ஒவ்வொரு சிறிய டொமைனிலும் கணக்கீடுகள் சுயாதீனமாக நடத்தப்படலாம் என்பதால், கணக்கீடுகள் இணையாக NIFS சூப்பர் கம்ப்யூட்டர், பிளாஸ்மா சிமுலேட்டர் மற்றும் HELIOS சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் அமைப்பு ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி சர்வதேச ஃப்யூஷன் எனர்ஜி ரிசர்ச் சென்டரின் (IFERC-CSC), அமோரி, ஜப்பான். பிளாஸ்மா சிமுலேட்டரில், 70,000 CPU கோர்களைப் பயன்படுத்த முடியும் என்பதால், 70,000 டொமைன்களுக்கு மேல் ஒரே நேரத்தில் கணக்கீடுகளைச் செய்ய முடியும். சிறிய டொமைன்களின் அனைத்து கணக்கீட்டு முடிவுகளையும் ஒருங்கிணைத்து, முழுப் பொருளின் மீதும் இடம்பெயர்வு பாதைகள் பெறப்படுகின்றன.

சூப்பர் கம்ப்யூட்டரின் இத்தகைய இணைமயமாக்கல் முறையானது அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் முறையிலிருந்து வேறுபடுகிறது, மேலும் இது MPMD3)-வகை இணையாக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. NIFS இல், MPMD-வகை இணையாக்கத்தை திறம்பட பயன்படுத்தும் ஒரு உருவகப்படுத்துதல் முறை முன்மொழியப்பட்டது. தன்னியக்கமயமாக்கல் தொடர்பான சமீபத்திய யோசனைகளுடன் இணையாக்கத்தை இணைப்பதன் மூலம், அவை இடம்பெயர்வு பாதைக்கான அதிவேக தானியங்கி தேடல் முறையை அடைந்துள்ளன.

இந்த முறையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், படிக தானிய எல்லைகளைக் கொண்ட உண்மையான பொருட்களுக்கான தூய்மையற்ற அணுக்களின் இடம்பெயர்வு பாதையை எளிதாகத் தேடுவது சாத்தியமாகும் அல்லது பிளாஸ்மாவுடன் நீண்ட கால தொடர்பினால் படிக அமைப்பு சீர்குலைந்துவிடும். இந்த இடம்பெயர்வு பாதை தொடர்பான தகவல்களின் அடிப்படையில் பொருளுக்குள் உள்ள தூய்மையற்ற அணுக்களின் கூட்டு இடம்பெயர்வின் நடத்தையை ஆராய்வதன் மூலம், பிளாஸ்மா மற்றும் பொருளின் உள்ளே உள்ள துகள் சமநிலை பற்றிய நமது அறிவை ஆழப்படுத்தலாம். இதனால் பிளாஸ்மா அடைப்பில் முன்னேற்றங்கள் எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன.

இந்த முடிவுகள் மே 2016 இல் பிளாஸ்மா மேற்பரப்பு தொடர்பு பற்றிய 22 வது சர்வதேச மாநாட்டில் (PSI 22) வழங்கப்பட்டன, மேலும் அவை நியூக்ளியர் மெட்டீரியல்ஸ் அண்ட் எனர்ஜி இதழில் வெளியிடப்படும்.