Време пројектног циклуса драстично смањено! Научници користе суперкомпјутере за покретање истраживања ласерске фузије

Недавно је Лабораторија за ласерску енергију (ЛЛЕ) Универзитета у Рочестеру инсталирала нови суперкомпјутер да подржи своје експерименте ласерске фузије.
Нови суперкомпјутер повећава рачунарску снагу лабораторије за фактор четири и смањује време потребно за завршетак одређених пројеката са 30 недеља на неколико дана.
Лабораторија за ласерску енергију Универзитета у Рочестеру (ЛЛЕ) је једна од само неколико установа у свету које проучавају ласерски покретану инерцијску фузију затварања (ИЦФ), коју научници користе у сврхе националне безбедности и за добијање енергије из нуклеарне фузије.
„Нови суперкомпјутер који се налази на универзитету омогућиће истраживачима да симулирају сложене феномене високе густине енергије у ИЦФ-у у три димензије са детаљима без преседана“, рекао је Валери Гончаров, директор теоријског одељења лабораторије и научник.
"На пример, веома је тешко, ако не и немогуће, директно измерити еволуцију дефеката на микрометарској скали у имплозији. Међутим, детаљне 3Д симулације могу да моделирају како такве појаве мењају лакше мерљива експериментална посматрања", објашњава Гончаров, " Откривање корелације између резултата симулације и експерименталних података ће помоћи да се утврди важност циљних карактеристика подскале и других сложених физичких ефеката у експериментима."
Машину, названу Цонесус, направио је Интел и развијен у сарадњи са Делл Тецхнологиес и Лавренце Ливерморе Натионал Лаборатори (ЛЛНЛ). То је један од само седам Интел четврте генерације Саппхире Рапидс система у свету и један од само два у Сједињеним Државама.
Програм „Светских најбољих 500 суперкомпјутера“ (Листа ТОП500), започет 1993. године, два пута годишње објављује ажурирану листу најмоћнијих светских суперкомпјутера.
Како ће имати користи експерименти ласерске фузије?
Лабораторија за ласерску енергију Универзитета у Рочестеру има два веома моћна ласера ​​- Омега и Омега ЕП - које истраживачи користе за спровођење студија, укључујући и оне које укључују ИЦФ. Овај рад се заснива на продору у паљењу, реакцији фузије која производи нето енергетски добитак, коју су научници направили прошле године у ЛЛНЛ-овом Националном постројењу за паљење (НИФ).
Вилијам Скалин, шеф лабораторијске групе за рачунарство високих перформанси, рекао је: „Око 10 пута дневно, наши ласери се користе за стварање енергичне звезде у тегли.
Али пут до ласерске фузије инерцијалне конфинације (ИЦФ) почиње са суперкомпјутерима који моделирају материјале, ласере и сам експеримент.
Сцуллин је рекао: "Имамо могућности 1Д, 2Д и 3Д моделирања за симулацију инерцијалног затварања фузије. Моделирамо материјале и плазме на екстремним температурама и притисцима. Ласери велике снаге нису комерцијално доступне компоненте. Због тога дизајнирамо многе од наших властитих оптичких и ласерски системи у компанији. Поред тога, постоји све већи обим статистичког посла који треба обавити."
Према Сцуллин-у, како се повећава потреба за статистичком анализом, компјутерски научници истражују како да користе машинско учење да би сазнали шта се дешава из старих и нових података. Да би ова открића била могућа, ЛЛЕ-у су потребни нови рачунарски ресурси.
Цонесус ће обезбедити рачунарске ресурсе за научнике да прикупе више података и спроведу студије веће резолуције, укључујући коришћење машинског учења на већим скуповима података, каже Сцуллин. Пројекти за које је можда требало 30 недеља да се заврше на ранијим системима могу се завршити за неколико дана користећи Цонесус.
Цонесус има планирано неколико пројеката, укључујући тестирање статистичких модела криогене имплозије Омега ласерског система; симулација заустављања алфа честица и сагоревања плазме; и проучавање течних кристала, који производе велике одзиве са веома високом термичком стабилношћу.
Лабораторија за ласерску енергију Универзитета у Рочестеру (ЛЛЕ) ће сместити два ласера ​​од 25 гигавата као део пројекта подржаног од стране Националне научне фондације (НСФ) на Универзитету у Рочестеру који има буџет од 18 милиона долара у периоду од три године. У оквиру пројекта, лабораторија ће успоставити нови објекат под називом ЕП-ОПАЛ, који ће бити посвећен проучавању интеракције ласера ​​ултрависоког интензитета са материјом.