量子色动力学华中师大建全球领先超级计算机 研究宇宙起源奥秘

作者:编辑部日期:

分类:pc蛋蛋/计划/

2013年08月31日 星期六 往期回顾 新闻列表 返回目录 中青报系 量子色动力学研究 上海交大获新进展 本报记者 周凯《中国青年报》(2013年08月31日03版) 记者近日从上海交通大学获悉,

  

新浪科技讯 9月20日消息,进入球最快超级计算机行列的华中师范大学NSC3超算举行开机仪式,有来自国际国内数十位顶尖物理学家们共同见证,同期还举行了“高能物理与超算”国际学术研讨会。

  

这台超级计算机坐落于华中师范大学“夸克与轻子物理”教育部重点实验室,设计采用了世界最先进的加速计算架构,pc蛋蛋,浮点运算性能突破每秒千万亿次,将应用于高能重离子碰撞的前沿基础物理科学研究,是我国在这个研究领域内性能最快的超级计算机,将有力帮助科学家探索宇宙起源和物质结构的奥秘。据悉,该系统已进入2018年6月发布的球最快Top500超级计算机榜单。

  

华中师范大学建全球领先超算

  

量子色动力学(Quantum Chromodynamics简称QCD)是描述夸克胶子之间强相互作用的标准动力学理论。基于QCD理论的深入研究将帮助揭示早期宇宙的惊人特征, 即在宇宙大爆炸后的几十个毫秒内“自由”夸克和胶子的海洋是如何在强作用力下相互作用,从而塑造今天宇宙中99%可见物质的结构。而格点量子色动力学(Lattice QCD)提供了格点化的数值方法使得科学家可以使用计算机来模拟QCD过程,这个过程的计算量非常大,需要性能强大的超级计算机来进行。

  

“夸克与轻子物理”教育部重点实验室建设的这套超级计算机由浪潮建设,采用了目前最先进的超算服务器浪潮AGX-2作为集群计算节点,节点内通过Nvlink高速互联8颗最新的V100 GPU加速芯片,节点间采用100Gb/s的EDR Infiniband网络进行集群高速通信,运行浪潮Cluster Engine进行系统资源调度,可很好支持大规模科学工程计算和人工智能计算。

  

华中师范大学物理学院院长许怒教授表示,“华中师大在以高能重离子碰撞物理为代表的科研领域进入了国际前列,在高能重离子碰撞物理领域研究成果显著,NSC3超算将帮助推进并保持我校在格点量子色动力学、高能重离子碰撞模拟、机器学习和实验数据分析等研究方向在国际上保持领先水平,我们将在这个领域持续建设成为世界一流的研究中心和超算中心。”

  

国际著名物理学家、哥伦比亚大学教授Norman Christ接受采访时表示:“格点量子色动力学是理解这个世界从大爆炸演化到现在非常有效的理论工具,华中师大在这个领域是世界上很有竞争力的一个中心,为这个领域的研究做出了很多贡献。”

  

量子色动力学量子色动力学研究 上海交大获新进展

2013年08月31日 星期六

    往期回顾    新闻列表   返回目录   中青报系    
  

量子动力学研究
上海交大获新进展

本报记者 周凯 《 中国青年报 》( 2013年08月31日   03 版)

记者近日从上海交通大学获悉,在近期物理领域顶级刊物Phys.Rev.Lett.(《物理快报》)上,该校物理系季向东教授发表了一篇题为《Parton Physics on A Eucliean Lattice 》(《欧几里得时空格点上的部分子物理》)的文章,介绍了在量子动力学研究中取得的最新成果,解决了困扰强相互作用物理研究方面的一个重要问题。物理学界认为:“这为用量子色动力学理论研究强相互作用现象打开了一扇大门。”

季向东教授介绍,自然界有四大相互作用,分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。其中规范强相互作用的基本理论是量子色动力学。他的研究成果正是在量子色动力学方面有所突破。

据介绍,自从卢瑟福发现原子核和阿尔法射线,和原子核内的质子和中子,强相互作用的研究也开始了,至今已有近一个世纪的历史。上世纪60年代末到70年代初,量子色动力学理论随着夸克模型的发展而诞生。

有科学家认为,“这个基本理论是非常完美的,但却像一个‘花瓶’”。因为这个理论经历了近半个世纪,遗憾的是很难用其计算许多基本的强相互作用过程,比如一直没有办法用它来计算夸克和胶子的动态关联。

经过研究,季向东教授发现,基于爱因斯坦的“狭义相对论”,如果在空间选择合适的坐标和参照,两个动态相连的“事件”,可以实现“相对静止”。通过在时空格点上产生高速运动的质子和中子,可以把“部分子”的光锥关联退化为纯的空间关联,从而可以用大型计算机来模拟部分子物理。

他举了一个“喝水”的例子来解释,假如有人在另外一个星球上喝水,他打了一束激光给我们发信号,看到他发的激光信号,于是我们开始喝水。这就形成了一前一后的两个动态相关的“喝水”过程。通过多个坐标系的选择,可以在宇宙中让这两个动态过程变成一幅静态的图像和数据。然后再让这些图像和数据串联起来,在大型计算机上进行计算和描述。

季向东教授的研究成果引起世界各国物理学家的关注, 他已经收到很多会议邀请去介绍这个研究成果。《物理快报》的审稿人认为:“这个思想为质子结构的量子色动力学研究开辟了一个全新的办法。”

季向东教授告诉记者,在自然界,还有相当多的微观世界运动规律没有被揭示出来。这一研究成果,为科学家们探索自然界的奥秘,研究微观世界的运动规律又打开了一扇大门。“很多微观世界的运动无法光靠实验来求证,但是凭借新的方法,可以对它们作出模拟和解释,进而对这些未知现象作出预测,来指导开展实验求证,然后再根据实验结果进行比较来确认理论的正确性。”季向东表示,发展新的理论方法有望“对更多未知现象作出预测。”

分享到:

返回目录   上一篇  下一篇

记者近日从上海交通大学获悉,在近期物理领域顶级刊物Phys.Rev.Lett.(《物理快报》)上,该校物理系季向东教授发表了一篇题为《Parton Physics on A Eucliean Lattice 》(《欧几里得时空格点上的部分子物理》)的文章,介绍了在量子色动力学研究中取得的最新成果,解决了困扰强相互作用物理研究方面的一个重要问题。物理学界认为:“这为用量子色动力学理论研究强相互作用现象打开了一扇大门。”

季向东教授介绍,自然界有四大相互作用,分别是万有引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。其中规范强相互作用的基本理论是量子色动力学。他的研究成果正是在量子色动力学方面有所突破。

#p#分页标题#e#

据介绍,自从卢瑟福发现原子核和阿尔法射线,和原子核内的质子和中子,强相互作用的研究也开始了,至今已有近一个世纪的历史。上世纪60年代末到70年代初,量子色动力学理论随着夸克模型的发展而诞生。

有科学家认为,“这个基本理论是非常完美的,但却像一个‘花瓶’”。因为这个理论经历了近半个世纪,遗憾的是很难用其计算许多基本的强相互作用过程,比如一直没有办法用它来计算夸克和胶子的动态关联。

经过研究,季向东教授发现,基于爱因斯坦的“狭义相对论”,如果在空间选择合适的坐标和参照,两个动态相连的“事件”,可以实现“相对静止”。通过在时空格点上产生高速运动的质子和中子,可以把“部分子”的光锥关联退化为纯的空间关联,从而可以用大型计算机来模拟部分子物理。

他举了一个“喝水”的例子来解释,假如有人在另外一个星球上喝水,他打了一束激光给我们发信号,看到他发的激光信号,于是我们开始喝水。这就形成了一前一后的两个动态相关的“喝水”过程。通过多个坐标系的选择,可以在宇宙中让这两个动态过程变成一幅静态的图像和数据。然后再让这些图像和数据串联起来,在大型计算机上进行计算和描述。

季向东教授的研究成果引起世界各国物理学家的关注, 他已经收到很多会议邀请去介绍这个研究成果。《物理快报》的审稿人认为:“这个思想为质子结构的量子色动力学研究开辟了一个全新的办法。”

季向东教授告诉记者,在自然界,还有相当多的微观世界运动规律没有被揭示出来。这一研究成果,为科学家们探索自然界的奥秘,研究微观世界的运动规律又打开了一扇大门。“很多微观世界的运动无法光靠实验来求证,但是凭借新的方法,pc蛋蛋,可以对它们作出模拟和解释,进而对这些未知现象作出预测,来指导开展实验求证,然后再根据实验结果进行比较来确认理论的正确性。”季向东表示,发展新的理论方法有望“对更多未知现象作出预测。”

本文标签:

相关阅读

关键词不能为空
计划推荐

幸运标签

综合门户,更新快,资讯全