Dr hab. inż. Gabriel WlazÅ‚owski, prof. PW, wykorzystaÅ‚ możliwoÅ›ci superkomputera LUMI do zaawansowanych badaÅ„ z zakresu mechaniki kwantowej. Nasz badacz wÅ‚aÅ›nie zakoÅ„czyÅ‚ projekt Turbulent Dynamics in Superfluid Fermi Systems prowadzony w ramach konkursu na pilotażowe granty obliczeniowe realizowane z wykorzystaniem infrastruktury najpotężniejszego europejskiego superkomputera.

Olbrzymi jak kort tenisowy, wykonujący maksymalnie 550 petaflopsów (550 milionów miliardów) obliczeń na sekundę, a do tego ekologicznie zasilany — oto superkomputer LUMI (Large Unified Modern Infrastructure), który jako jedyny na Starym Kontynencie pozwala na prowadzenie obliczeń będących poza zasięgiem większości badaczy.

JesteÅ›my jednym z 10 krajów tworzÄ…cych konsorcjum umożliwiajÄ…ce swoim czÅ‚onkom prowadzenie badaÅ„ opartych o obliczenia wysokiej wydajnoÅ›ci. Jednym z projektów zgÅ‚oszonych przez PolskÄ™ do fazy pilotażowej LUMI GPU pod koniec 2022 r. byÅ‚ koncept Gabriela WlazÅ‚owskiego, Turbulent Dynamics in Superfluid Fermi Systems. Jego celem byÅ‚o zbadanie zÅ‚ożonych problemów mechaniki kwantowej, ze szczególnym uwzglÄ™dnieniem turbulencji kwantowych wystÄ™pujÄ…cych w nadcieczach. SzczególnÄ… uwagÄ™ poÅ›wiÄ™cono tu fermionom, z nadziejÄ… na gÅ‚Ä™bsze zrozumienie procesów zachodzÄ…cych wewnÄ…trz gwiazd neutronowych.

Jak w rozmowie z Cyfronetem AGH* podkreślił nasz badacz, numeryczne symulacje układów kwantowych stanowią cały czas wyzwanie dla techniki. Dotyczy to głównie układów zbudowanych z cząstek, dla których obowiązuje zasada Pauliego, która zabrania dwóm fermionom zajmowania tego samego stanu kwantowego. Aby zrozumieć zachowanie się całego układu, należy śledzić zatem wszystkie stany kwantowe. Generuje to znaczne zapotrzebowanie obliczeniowe, które 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.

WiÄ™cej informacji o LUMI i pilotażowym projekcie można znaleźć na stronie www.lumi-supercomputer.eu/successful-polish-lumi-pilot-project-in-the-field-of-quantum-mechanics/.

_{*Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH koordynuje polskie działania w Konsorcjum LUMI}