Як қисми зарфи вакуумӣ (маводи рӯ ба плазма) дастгоҳи таҷрибавии синтез ва реактори ояндаи синтез бо плазма тамос мегирад. Вақте ки ионҳои плазма ба мавод ворид мешаванд, он зарраҳо ба атоми бетараф табдил меёбанд ва дар дохили мавод мемонанд. Агар аз атомҳое, ки маводро ташкил медиҳанд, дида шаванд, ионҳои плазма, ки ворид шудаанд, ба атомҳои наҷосат табдил меёбанд. Атомҳои ифлос дар фосилаҳои байни атомҳое, ки маводро ташкил медиҳанд, оҳиста-оҳиста муҳоҷират мекунанд ва дар ниҳоят онҳо дар дохили мавод паҳн мешаванд. Аз тарафи дигар, баъзе атомҳои наҷосат ба рӯи замин бармегарданд ва боз ба плазма мебароянд. Барои муътадил нигоҳ доштани плазмаи синтез мувозинати байни воридшавии ионҳои плазма ба мавод ва дубораи атомҳои ифлосӣ пас аз муҳоҷират аз дохили мавод хеле муҳим мешавад.

Роҳи муҳоҷирати атомҳои ифлос дар дохили маводи дорои сохтори кристаллӣ дар бисёр тадқиқотҳо хуб равшан карда шудааст. Аммо маводи воқеӣ сохторҳои поликристаллӣ доранд ва баъдан роҳҳои муҳоҷират дар минтақаҳои сарҳади ғалла то ҳол дақиқ карда нашудаанд. Ғайр аз он, дар маводе, ки пайваста ба плазма ламс мекунад, сохтори кристалл аз сабаби ворид шудани аз ҳад зиёди ионҳои плазма вайрон мешавад. Роҳҳои муҳоҷирати атомҳои наҷосат дар дохили маводи дорои сохтори кристаллӣ ба таври кофӣ тафтиш карда нашудаанд.

Гурӯҳи тадқиқотии профессор Атсуши Ито, аз Пажӯҳишгоҳҳои Миллии Илмҳои Табиатшиносии NIFS, муваффақ шуд, ки усули ҷустуҷӯи худкор ва босуръати роҳҳои муҳоҷират дар маводҳои дорои геометрияи атомии худсарона тавассути динамикаи молекулавӣ ва ҳисобҳои параллелӣ дар суперкомпютер таҳия карда шавад. Аввалан, онҳо шумораи зиёди доменҳои хурдро, ки тамоми маводро фаро мегиранд, хориҷ мекунанд.

Дар дохили ҳар як домени хурд онҳо роҳҳои муҳоҷирати атомҳои наҷосатро тавассути динамикаи молекулавӣ ҳисоб мекунанд. Ин ҳисобҳои доменҳои хурд дар муддати кӯтоҳ анҷом хоҳанд ёфт, зеро андозаи домен хурд аст ва шумораи атомҳои коркардшаванда зиёд нестанд. Азбаски ҳисобҳо дар ҳар як домени хурд метавонанд мустақилона анҷом дода шаванд, ҳисобҳо дар баробари истифода аз суперкомпьютери NIFS, Simulator Plasma ва системаи суперкомпьютерҳои HELIOS дар Маркази симулятсияи ҳисоббарории Маркази байналмилалии тадқиқоти энергияи Fusion (IFERC-CSC), Aomori, Япония. Дар Simulator Plasma, зеро он имконпазир аст, ки истифодаи 70,000 ядрои CPU, ҳисобҳои ҳамзамон зиёда аз 70,000 доменҳо анҷом дода шаванд. Якҷоя кардани ҳамаи натиҷаҳои ҳисоб аз доменҳои хурд, роҳҳои муҳоҷират дар тамоми мавод ба даст оварда мешаванд.

Чунин усули параллелизатсияи суперкомпьютер аз усули маъмулан истифодашаванда фарқ мекунад ва онро параллелизатсияи навъи MPMD3) меноманд. Дар NIFS усули моделиронӣ пешниҳод карда шуд, ки параллелизатсияи навъи MPMD-ро самаранок истифода мебарад. Бо омезиши параллелизатсия бо ғояҳои охирин дар бораи автоматизатсия, онҳо ба усули ҷустуҷӯи автоматии баландсуръати роҳи муҳоҷират расиданд.

Бо истифода аз ин усул, имкон пайдо мешавад, ки роҳи муҳоҷирати атомҳои наҷосатро барои маводи воқеие, ки сарҳади донаҳои кристаллӣ доранд ё ҳатто маводҳое, ки сохтори кристаллӣ дар натиҷаи тамоси дарозмуддат бо плазма вайрон мешавад, ба осонӣ ҷустуҷӯ карда шавад. Таҳқиқи рафтори муҳоҷирати дастаҷамъии атомҳои ифлос дар дохили мавод дар асоси маълумот дар бораи ин роҳи муҳоҷират, мо метавонем дониши худро дар бораи тавозуни зарраҳо дар дохили плазма ва мавод амиқтар кунем. Ҳамин тариқ, беҳбудиҳо дар ҳабси плазма пешбинӣ шудаанд.

Ин натиҷаҳо дар моҳи майи соли 2016 дар 22-умин Конфронси байналмилалӣ оид ба таъсири мутақобилаи сатҳи плазма (PSI 22) пешниҳод шуда буданд ва дар маҷаллаи Nuclear Materials and Energy нашр мешаванд.