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宇宙起源,是能“算”出来的?

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【摘要】:
研究量子动力学计算理论将会是攻取科学桂冠的唯一途径。这也将会是继19世纪牛顿奠定力学基础,20世纪爱因斯坦奠定广义相对论后,21世纪物理学界最为重要的科学发现。

宇宙起源什么?起源于稳态膨胀?起源于虫洞喷发?但是相信绝大多数知名的物理学家都会支持宇宙起源“爆炸论”,因为爱因斯坦的广义相对论的所有实验内容多数都已经被验证,更加坚定了“宇宙爆炸”起源说。正是基于这个理论,研究量子动力学计算理论将会是攻取科学桂冠的唯一途径。这也将会是继19世纪牛顿奠定力学基础,20世纪爱因斯坦奠定广义相对论后,21世纪物理学界最为重要的科学发现。

 

2018年9月19日在国际国内数十位顶尖物理学家们共同见证下,威图成为科学研究道路上重要的助推器。由威图提供的IT基础设施——华中师范大学物理系高性能计算模块化数据机房正式启动。该项目为首个格点量子色动力学超算中心,将帮助科学家探索宇宙起源和物质结构的奥秘,这也是迄今中国在这个研究领域内性能最快的超级计算机。

 

 

由于宇宙爆炸理论中科学家称之为夸克-胶子等离子体的物质实在太小,实验手段无法直接测量,科学家们用“格点量子色动力学”来模拟和反证宇宙大爆炸时到底发生了什么。“这需要海量的演算,要算到什么精度呢?科学家们为了描述量子场中各种粒子相互作用,会画形象的‘费曼图’,而这得需要几万甚至几十万个费曼图,你可想而知”,华中师大粒子物理研究所所长王新年介绍。而这个超级计算机就是绝对的计算高手能在十几分钟内输出全新的费曼图计算结果,这将会大大提高科学家的工作效率。

 

 

该超级计算中心一期项目由威图提供了2台196kw冷水机组(一用一备),一套完整的模块化数据机房(含8套TSIT机柜及8台标准列间冷水空调机组LCP-CW)。同时威图中国团队为该项目量身定制了自动开门系统、柜级综合监控系统和全生命周期的项目服务。从项目设计到把项目完整交付给使用方,凝聚了威图人近三年的心血,方案经过无数次的修改与现场论证,最终收到用户的高度赞扬。首先,威图中国的设计团队克服了冷水管道的特殊需求,大胆启用了与设计院最早的设计思路相反的方案,将整个冷水机组放置在超算中心底层。不但节省了施工周期,而且大大降低了冷水管路的能源消耗。在打造精品数据中心的同时,考虑了全生命周期的绿色节能要求。其次,在项目实施过程威图人精益求精,不断验证设计中的性能参数,确保系统按照模拟结果搭建,在每一个细节体现了追求卓越的大国工匠精神。最后,项目调试阶段威图人加班加点忘我工作,在连续48小时空载试验,连续96小时加载实验中,项目经理直接把家搬到了工地上,一直在现场关注调试的结果,整改需要提高的细节。

 

 

作为中国唯一一个高能物理超算中心,既是中国人的骄傲更是威图人的骄傲!

 

“目前,包括美国、德国在内,全球共有20个中心从事格点量子色动力学的超算工作,而自此,华中师范大学拥有了中国最强大的一个用于格点量子色动力学计算的超算中心”,曾在李政道指导下获得博士学位的哥伦比亚大学教授诺曼·克里斯特(NormanChrist)评价,华中师大在“格点量子色动力学”领域,本就是世界上很有竞争力的一个中心。

 

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