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Supercomputação na perspectiva europeia – Cromodinâmica Quântica na rede

Supercomputação na perspectiva europeia – Cromodinâmica Quântica na rede. Pedro Alberto Centro de Física Computacional Laboratório de Computação Avançada Universidade de Coimbra. O que é supercomputação ? ( computação de elevado desempenho – HPC).

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Supercomputação na perspectiva europeia – Cromodinâmica Quântica na rede

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Presentation Transcript

  1. Supercomputação na perspectiva europeia – Cromodinâmica Quântica na rede Pedro Alberto Centro de Física Computacional Laboratório de Computação Avançada Universidade de Coimbra 30 Julho 2009

  2. O que é supercomputação ?(computação de elevado desempenho – HPC) • Combinação do poder de muitos processadores ligados por uma rede rápida e dedicada para estudar sistemas complexos (muitos graus de liberdade/variáveis) • Hoje em dia é considerada estratégica pelos países mais avançados para o desenvolvimento do terceiro pilar da Ciência: a simulação 30 Julho 2009

  3. Supercomputing Drives Science through Simulation Materials/ Inf. Tech Spintronics Nano-science Energy Plasma Physics Fuel Cells Ageing Society Medicine Biology Environment Weather/ Climatology Pollution / Ozone Hole

  4. Cromodinâmica Quântica (QCD) • Teoria fundamental da interacção forte • Partículas elementares: quarks e gluões • Força que liga os hadrões (ex.:os protões e neutrões, constituintes do núcleo atómico) • Base da energia obtida pela fissão nuclear (centrais nucleares) e pela fusão nuclear (energia solar, futuros reactores de fusão) • Teoria não-linear 30 Julho 2009

  5. Cromodinâmica Quântica • Dois regimes: • Altas energias – liberdade assimptótica – partículas quase livres, regime perturbativo • Baixas energias – confinamento absoluto – regime não perturbativo (não se detectaram quarks isolados) • O regime não perturbativo não permite uma abordagem sistemática baseada em desenvolvimentos em potências da constante de acoplamento, masmuitas das propriedades dos hadrões são obtidas nesse regime 30 Julho 2009

  6. Cromodinâmica Quântica na rede • A teoria é discretizada numa grelha regular no espaço-tempo a 4 dimensões • Regulariza a teoria e torna-a “calculável” no regime não-perturbativo • Tem funcionado ultimamente como teste “experimental” para modelos fenomenológicos a 30 Julho 2009

  7. Cromodinâmica Quântica na rede • No CFC, Orlando Oliveira tem investigado as implicações de vários mecanismos para o confinamento como o de Gribov-Zwanziger e o de Kugo-Ojima • Estes estudos envolvem os propagadores dos gluões e “ghosts” para momento zero no padrão de Landau • Numericamente são problemas muito delicados porque dependem bastante do tamanho da rede e dos efeitos do volume finito (escala do momento ~ 1/a). 30 Julho 2009

  8. Cromodinâmica Quântica na rede • Simulações mais precisas envolverão uma rede de 2564 requerendo até 4,6 TB de memória e 4096 processadores. • A Cromodinâmica Quântica na rede tem sido desde os anos 90 um dos campos científicos mais exigentes no que diz respeito à supercomputação • Na Europa este campo tem sido bastante desenvolvido, tendo sido inclusivamente desenvolvido “hardware” especialmente optimizado para ele (APEmille do INFN) 30 Julho 2009

  9. Projecto PRACE(Partnership for Advanced Computing in Europe) • Projecto de 20 M€ (10 M€ da UE) do FP7 a terminar este ano • 14 países envolvidos mas já 18 assinaram o MoU • Actividade intensa relacionada com HPC • Protótipos para futuros sistemas Petaflop/s • Seminários científicos (ex. DEISA-PRACE) • Escolas sobre HPC • Seminários industriais com empresas 30 Julho 2009

  10. PRACE – Project Consortium New Partners - since May 2008 - of the PRACE Initiative :

  11. tier-0 tier-1 tier-2 The ESFRI Vision for a European HPC service • European HPC-facilities at the top of anHPC provisioning pyramid • Tier-0: 3-5 European Centres • Tier-1: National Centres • Tier-2: Regional/University Centres • Creation of a European HPC ecosysteminvolving all stakeholders • HPC service providers on all tiers • Grid Infrastructures • Scientific and industrial user communities • The European HPC hard- and software industry PRACE DEISA

  12. Projecto PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) • Estado actual: • Modelo de governança e financiamento a ser ultimado • Assinatura do contrato para a futura infra-estrutura no fim de 2009 • A UE vai lançar uma “call” de 20 M€ especificamente para o PRACE (até Novembro) • Portugal foi escolhido como sede! 30 Julho 2009

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