Badania fermionów, dające nadzieje na głębsze zrozumienie procesów zachodzących wewnątrz gwiazd neutronowych, oraz badania turbulencji kwantowych występujących w nadcieczach przeprowadził – wykorzystując możliwości superkomputera LUMI – naukowiec z Politechniki Warszawskiej.
Jak poinformowała uczelnia, dr hab. inż. Gabriel Wlazłowski zakończył prace w ramach grantu obliczeniowego, realizowanego z wykorzystaniem infrastruktury najpotężniejszego europejskiego superkomputera.
Superkomputer LUMI (Large Unified Modern Infrastructure), jak porównano w komunikacie Wydziału Fizyki PW, jest „olbrzymi jak kort tenisowy”. Wykonuje maksymalnie 550 petaflopsów (550 milionów miliardów) obliczeń na sekundę. Ma ekologiczne zasilanie. Jako jedyny na Starym Kontynencie pozwala na prowadzenie obliczeń będących poza zasięgiem większości badaczy.
Polska jest jednym z 10 krajów tworzących konsorcjum umożliwiające swoim członkom prowadzenie badań opartych o obliczenia wysokiej wydajności.
Dr inż. Wlazłowski badał złożone problemy mechaniki kwantowej, ze szczególnym uwzględnieniem turbulencji kwantowych występujących w nadcieczach. Szczególną uwagę poświęcił fermionom, z nadzieją na głębsze zrozumienie procesów zachodzących wewnątrz gwiazd neutronowych.
„Numeryczne symulacje układów kwantowych stanowią cały czas wyzwanie dla techniki. Dotyczy to głównie układów zbudowanych z cząstek, dla których obowiązuje zasada Pauliego. Zabrania ona dwóm fermionom zajmowania tego samego stanu kwantowego. Aby zrozumieć zachowanie się całego układu, należy śledzić zatem wszystkie stany kwantowe” – wyjaśnił naukowiec w materiale prasowym.
Przyznał, że wygenerowane w ten sposób znaczne zapotrzebowanie obliczeniowe, było wąskim gardłem dla badaczy w tej dziedzinie.
„W ramach grantu pilotażowego udało się wykonać symulację układów kwantowych, gdzie liczba rozważanych cząstek sięgała setki tysięcy. Dopiero tak duże układy dają szansę na zrozumienie właściwości układów nadciekłych i warunków, w których przepływy zmieniają charakter z laminarnego na turbulentny, co jest niezbędne w kontekście przyszłych zastosowań” – ocenił fizyk.
źródło: https://naukawpolsce.pap.pl/