Mira、大型ハドロン衝突型加速器実験をシミュレート

Jim Collins

アルゴンヌの物理学者が大型ハドロン衝突型加速器(LHC)をリーダーシップクラスのスーパーコンピュータを初めて使ってシミュレーションを実行するためにMiraを利用しており、将来のLHCデータを解釈するために前に進むための道筋に光を当てている。アルゴンヌ・リーダーシップ・コンピューティング・ファシリティ(ALCF)の研究者がスーパーコンピュータ用に彼らのコードを最適化するチームを支援しており、これまで以上に高速に数十億の粒子の衝突をシミュレートすることを可能にしている。

約1メガバイトのデータを生成する各衝突と共に、フランスとスイスの国境にあるLHCは巨大なデータ量を生成する。その約99パーセントをフィルタリングした後でも、科学者はヒッグス粒子やダークマターの研究を含む様々な物理実験の解析のために、毎年約30ペタバイトを残している。

すべてのデータを解釈するかなりの課題に取り組むことを支援するために、米国エネルルギー省(DOE)のアルゴンヌ国立研究所の研究者等は、DOE科学部のユーザ施設であるアルゴンヌ・リーダーシップ・コンピューティング施設の10ペタフロップスのIBM Blue GeneQスーパーコンピュータであるMiraを使って衝突をシミュレートする可能性を実証している。

「衝突をシミュレートすることは、粒子検出器の反応を理解することを助けるのに重要です。」とアルゴンヌの物理学者でLHCのATLAS実験の前物理コーディネーターで、施設での4人の粒子検出器の一つのある研究員であるTom LeCompteは述べている。「シミュレートされたデータにと実験データにおける差異は、新しい物理学の兆しを発見するのに役立つのです。」

	ATLAS検出器におけるシミュレートされた衝突の可視化。1個のZボソンと5つのハドロンジェットを含むこのシミュレーションは、通常のPCベースの計算グリッドを使用して一括でシミュレーショするには余りにも複雑である事象の例。

これはリーダーシップクラスのスーパーコンピュータを使ってLHCの衝突を大規模並列シミュレーションで行った最初のものだ。2002年より、LHCの科学者達は、すべてのデータ処理とシミュレーションの需要を世界中のLHC計算グリッドに頼ってきた。41カ国に渡る数千のコンピュータとストレージシステムをつなぎ、4大LHC実験の中の8,000人以上の物理学者が協調し合う国際コミュニティによって、この国際分散計算インフラはほぼリアルタイムでデータにアクセスしたり解析することができるのだ。

「グリッド・コンピューティングはLHCで非常に成功していますが、いくつか制限があります。」とLeCompteは語った。「ひとつは、あるLHC事象のシミューレションは非常に複雑で完了までに数週間掛かるのです。もうひとつは、LHCの計算需要は次に数年間は少なくとも10倍の増大が見込まれていることです。」

完全は記事はこちらから: https://www.alcf.anl.gov/articles/alcf-helps-tackle-large-hadron-collider-s-big-data-challenge

写真ソース: Taylor Childers, アルゴンヌ国立研究所
ソース:アルゴンヌ国立研究所