长江日报|超级计算机助力科学家“算”宇宙起源

作者: 时间:2018-09-20 点击数:

全国首个格点量子色动力学超算中心内部    长江日报记者李佳 摄

 

        长江日报讯(记者李佳 通讯员张伟 那罡)19日,在国际国内数十位顶尖物理学家们共同见证下,由浪潮集团建设的全国首个格点量子色动力学超算中心,在华中师范大学正式运行。据介绍,该系统将帮助科学家探索宇宙起源和物质结构的奥秘,这也是迄今我国在这个研究领域内性能最快的超级计算机。

        借助超级计算机“算”宇宙起源

        在美国能源部下属的布鲁克海汶国家实验室,为了模拟宇宙大爆炸最初几毫秒的宇宙环境,科学家以接近光速对撞重离子,从而形成一种新的物质。科学家称之为夸克-胶子等离子体,曾在宇宙大爆炸之后数毫秒的时间内形成。这之后仍留给世人众多未解之谜——它们如何产生?

        由于该物质实在太小,实验手段无法直接测量,科学家们用“格点量子色动力学”来模拟和反证宇宙大爆炸时到底发生了什么。“这需要海量的演算,要算到什么精度呢?科学家们为了描述量子场中各种粒子的相互作用,会画形象的‘费曼图’,而这得需要几万甚至几十万个‘费曼图’。”华中师大粒子物理研究所所长王新年介绍,超级计算机就是计算高手。

有多快?十几分钟能干“别人”一天干的活

        19日落户华中师大“夸克与轻子物理”教育部重点实验室的超级计算机,共有18台服务器,由浪潮设计建设。浪潮AI&HPC总经理刘军介绍,该套设备采用的加速芯片与目前全球最快超算Summit相同,计算性能超过每秒千万亿次,已进入2018年6月发布的全球最快Top500超级计算机榜单。

        王新年说:“超级计算机不仅会‘算’,还会‘想’,能机器学习。比如,科学家会分析粒子探测器记录的粒子径迹图像。在华中师大,我的学科组会用人工智能手段‘教’会计算机去‘看图’。一个模拟计算需要24个小时,而有了超算中心后,该过程缩短到十几分钟。”

       武汉代表中国进入宇宙溯源超算前沿

      “目前,包括美国、德国在内,全球共有20个中心从事格点量子色动力学的超算工作。而至此,武汉拥有了中国最强大的一个用于格点量子色动力学计算的超算中心。”曾在李政道指导下获得博士学位的哥伦比亚大学教授诺曼·克里斯特评价说,华中师大在“格点量子色动力学”领域,本就是世界上很有竞争力的一个中心。

从2002年起,华中师大物理学院就参与了欧洲核子研究中心大型强子对撞机项目。武汉拥有该领域超算中心后,将更高程度参与国际科学合作。

 

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