Turbulence-driven anomalous transport is one of the primary factors that degrade plasma confinement performance and remains a common challenge in both tokamaks and stellarators/heliotrons. In the Large Helical Device, the dominant turbulence mode—either ion temperature gradient or resistive interchange—varies according to the plasma operational regime, thereby determining the confinement characteristics (Kinoshita et al 2024 Phys. Rev. Lett.132 235101). In particular, when the turbulent mode switches, both turbulence and anomalous transport are minimized. In this study, by employing an exhaustive search combined with a support vector machine, we successfully identified the condition under which this turbulence transition occurs as a function of externally controllable parameters. The results demonstrate that the transition boundary—representing the state where turbulence is minimized—can be effectively characterized by a linear relationship: . By implementing real-time feedback control to actively track this boundary, a sustained turbulence-suppressed state was achieved. This strategy provides a robust foundation for optimizing plasma performance in future fusion devices, where the synergy between real-time boundary tracking and transport-property exploitation can autonomously guide the plasma toward its highest confinement potential.
乱流駆動異常輸送は、プラズマ閉じ込め性能を劣化させる主要な要因の一つであり、トカマクとステラレーター/ヘリオトロンの双方において共通の課題であり続けている。大型ヘリカル装置では、支配的な乱流モード——イオン温度勾配または抵抗性交換型のいずれか——がプラズマ運転領域に応じて変化し、それによって閉じ込め特性が決定される（Kinoshita et al 2024 Phys. Rev. Lett.132 235101）。特に、乱流モードが切り替わると、乱流と異常輸送の両方が最小化される。本研究では、網羅的探索とサポートベクターマシンを組み合わせることにより、この乱流遷移が発生する条件を、外部制御可能なパラメータの関数として特定することに成功した。その結果、乱流が最小化される状態を表す遷移境界は、線形関係: .によって効果的に特徴づけられることが実証された。この境界を能動的に追跡するリアルタイムフィードバック制御を実装することにより、持続的な乱流抑制状態が達成された。この戦略は、将来の核融合装置におけるプラズマ性能最適化のための堅牢な基盤を提供するものであり、そこではリアルタイム境界追跡と輸送特性の活用との相乗効果が、プラズマをその最高の閉じ込めポテンシャルへと自律的に導くことができる。