ホッパーさん、今日は何に取り組んでいますか？

_今週、PopSci は、ビッグ データを大きな発見、大きな技術、大きな進歩に変えるマシンである、国内最大かつ最強のスーパー コンピューターの内部をのぞいています。先週、このシリーズに登場する忙しいマシンのそれぞれに電話で連絡を取り、特定の日に何をしていたかを確認しました。マシンたちは喜んで情報を教えてくれました。
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ホッパーを紹介します。

名前:ホッパー (国立エネルギー研究科学計算センター、ローレンス・バークレー研究所)

TOP500 ランク: 8

重要な統計情報:システム: Cray XE6 スーパーコンピュータ。理論上のピーク性能: 1.3 ペタフロップス (1 秒あたり 1.3 兆回の計算)。内部: 非常に高速な相互接続で接続された 153,216 個のコンピューティング コア。ユーザーがデータをアーカイブする高性能ストレージ システムによってサポートされています。HPSS システムのピーク容量は 59 ペタバイトです。10 月 26 日には、約 98,750 個のファイルが HPSS システムとの間で転送されました。

日付: 2011年10月27日

何に取り組んでいますか?

• 慣性核融合反応に関連する大規模な粒子とセルのレーザープラズマの相互作用をシミュレートします。英語で言うと、これは燃料ターゲット (通常は重水素または三重水素のペレット) が高エネルギービームによって圧縮される核融合反応をモデル化することです。この反応を理解することは、安価で豊富なエネルギーで将来を動かす可能性のある核融合炉を構築する鍵であり、ホッパーでモデル化する方が実験室でモデル化するよりもはるかに簡単です。このようなプラズマ反応の温度は、太陽の温度とほぼ同じくらいです。
• ベンチマーク。Hopper のようなスーパーコンピューターは非常に強力であるため、NERSC やその他のスーパーコンピューティング ラボのチームは、コンピューターをより深く理解し、コンピューターを扱う科学者が関心を持つアプリケーションにコンピューターを最適に使用する方法を探るためだけに、一歩下がってタスクを実行する必要があることがあります。現在、Hopper は自身の計算能力の一部をその計算能力のテストに費やしています。これは、すべてのスーパーコンピューターが最適なパフォーマンス レベルで動作し、コアが最大限に活用されていることを確認するために行う重要な作業です。
• 超新星シミュレーション。星が爆発するとはどういうことか、考えたことはありますか? ホッパーも同じです。現在、研究者たちは超新星モデルを実行して、星が燃えて死に、宇宙のほぼすべての重元素がまき散らされるメカニズムをより深く理解しようとしています。また、その非常に明るい光により、超新星はしばしば「標準光源」として機能します。標準光源とは、天文学者が宇宙の距離と膨張率の両方を測定するための宇宙全体の基準点です。1990 年代に行われた NERSC の計算は、今年のノーベル物理学賞で中心的な役割を果たしました。この賞は、宇宙が膨張しているだけでなく加速していることの発見に対して授与されました。これにより、その加速の原動力とされるダーク エネルギーの性質に関するまったく新しい問題が浮上します。ホッパーは今日もこれらの疑問を探求し続けています。
• プラズマ/核融合科学についてさらに詳しく。プラズマ科学イノベーション センターは、地球上で高エネルギー核融合反応を効果的に封じ込める閉じ込め装置のより優れたシミュレーションを可能にし、安価で超クリーンなエネルギーをすべての人に提供することを目指す学術的コラボレーションです。もちろん、これは簡単なことではありません (太陽の温度に近づくことについては上記を参照)。核融合エネルギーは技術的な聖杯であり、現在ホッパーはそれを追い求めています。
• 原子の基本的な性質を研究しています。より具体的には、ホッパーは原子核と量子色力学を深く研究しています。量子色力学は、原子核の基本構造と陽子と中性子を結びつける結合 (強い力として知られています) を説明する理論的枠組みです。同じ電荷が互いに反発するのであれば、なぜ正電荷を持つ陽子で構成された原子核はバラバラにならないのでしょうか。そもそも、クォークとグルーオンはどのようにして互いに結びついて陽子を形成するのでしょうか。これは、まさに今ここで起こっている、限界を押し広げる原子核物理学です。

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