परियोजना चक्र का समय नाटकीय रूप से कम हो गया! लेजर फ़्यूज़न अनुसंधान को बढ़ावा देने के लिए वैज्ञानिक सुपरकंप्यूटिंग का उपयोग करते हैं

हाल ही में, रोचेस्टर विश्वविद्यालय की लेज़र एनर्जेटिक्स प्रयोगशाला (एलएलई) ने अपने लेज़र फ़्यूज़न प्रयोगों का समर्थन करने के लिए एक नया सुपर कंप्यूटर स्थापित किया।
नया सुपरकंप्यूटर प्रयोगशाला की कंप्यूटिंग शक्ति को चार गुना बढ़ा देता है और कुछ परियोजनाओं को पूरा करने के लिए आवश्यक समय को 30 सप्ताह से घटाकर कुछ दिन कर देता है।
रोचेस्टर विश्वविद्यालय की लेजर एनर्जेटिक्स प्रयोगशाला (एलएलई) दुनिया की उन चुनिंदा सुविधाओं में से एक है जो लेजर-संचालित जड़त्वीय कारावास संलयन (आईसीएफ) का अध्ययन करती है, जिसका उपयोग वैज्ञानिक राष्ट्रीय सुरक्षा उद्देश्यों और परमाणु संलयन से ऊर्जा प्राप्त करने के लिए करते हैं।
प्रयोगशाला के सैद्धांतिक प्रभाग के निदेशक और एक वैज्ञानिक वलेरी गोंचारोव ने कहा, "विश्वविद्यालय में स्थित एक नया सुपर कंप्यूटर शोधकर्ताओं को आईसीएफ में जटिल, उच्च-ऊर्जा-घनत्व घटनाओं को अभूतपूर्व विस्तार के साथ तीन आयामों में अनुकरण करने की अनुमति देगा।"
"उदाहरण के लिए, एक विस्फोट में माइक्रोमीटर-स्केल लक्ष्य दोषों के विकास को सीधे मापना असंभव नहीं तो बहुत मुश्किल है। हालांकि, विस्तृत 3डी सिमुलेशन यह मॉडल कर सकते हैं कि कैसे ऐसी घटनाएं अधिक आसानी से मापने योग्य प्रयोगात्मक टिप्पणियों को बदल देती हैं," गोंचारोव बताते हैं, " सिमुलेशन परिणामों और प्रयोगात्मक डेटा के बीच सहसंबंध की खोज से प्रयोगों में उप-पैमाने लक्ष्य सुविधाओं और अन्य जटिल भौतिक प्रभावों के महत्व को निर्धारित करने में मदद मिलेगी।
कोनसस नामक मशीन इंटेल द्वारा बनाई गई थी और डेल टेक्नोलॉजीज और लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (एलएलएनएल) के सहयोग से विकसित की गई थी। यह दुनिया में केवल सात इंटेल चौथी पीढ़ी के सैफायर रैपिड्स सिस्टम में से एक है और संयुक्त राज्य अमेरिका में केवल दो में से एक है।
1993 में शुरू हुआ "विश्व के शीर्ष 500 सुपर कंप्यूटर" (TOP500 सूची) कार्यक्रम, वर्ष में दो बार दुनिया के सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटरों की एक अद्यतन सूची प्रकाशित करता है।
लेज़र फ़्यूज़न प्रयोगों से कैसे लाभ होगा?
लेज़र एनर्जेटिक्स के लिए रोचेस्टर विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला में दो बहुत शक्तिशाली लेज़र हैं - ओमेगा और ओमेगा ईपी - जिनका उपयोग शोधकर्ता अध्ययन करने के लिए करते हैं, जिनमें आईसीएफ से जुड़े लेज़र भी शामिल हैं। यह कार्य इग्निशन में एक सफलता पर आधारित है, संलयन प्रतिक्रिया जो शुद्ध ऊर्जा लाभ पैदा करती है, जिसे वैज्ञानिकों ने पिछले साल एलएलएनएल की राष्ट्रीय इग्निशन सुविधा (एनआईएफ) में बनाया था।
लैब के उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग समूह के प्रमुख विलियम स्कलिन ने कहा, "दिन में लगभग 10 बार, हमारे लेजर का उपयोग एक जार में एक ऊर्जावान सितारा बनाने के लिए किया जाता है।"
लेकिन लेज़र-संचालित जड़त्वीय कारावास संलयन (ICF) का मार्ग सामग्री, लेज़रों और स्वयं प्रयोग की मॉडलिंग करने वाले सुपर कंप्यूटर से शुरू होता है।
स्कलिन ने कहा, "हमारे पास जड़त्वीय कारावास संलयन का अनुकरण करने के लिए 1डी, 2डी और 3डी मॉडलिंग क्षमताएं हैं। हम अत्यधिक तापमान और दबाव पर सामग्री और प्लाज़्मा का मॉडल बनाते हैं। उच्च-शक्ति लेजर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध घटक नहीं हैं। इसलिए, हम अपने स्वयं के कई ऑप्टिकल डिजाइन करते हैं और इन-हाउस लेजर सिस्टम। इसके अलावा, किए जाने वाले सांख्यिकीय कार्यों की मात्रा भी बढ़ रही है।"
स्कलिन के अनुसार, जैसे-जैसे सांख्यिकीय विश्लेषण की आवश्यकता बढ़ती है, कम्प्यूटेशनल वैज्ञानिक यह पता लगा रहे हैं कि पुराने और नए डेटा से क्या हो रहा है, यह पता लगाने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग कैसे किया जाए। इन खोजों को संभव बनाने के लिए, एलएलई को नए कंप्यूटिंग संसाधनों की आवश्यकता है।
स्कलिन के अनुसार, कोनसस वैज्ञानिकों को अधिक डेटा एकत्र करने और बड़े डेटा सेट पर मशीन लर्निंग का उपयोग करने सहित उच्च-रिज़ॉल्यूशन अध्ययन करने के लिए कम्प्यूटेशनल संसाधन प्रदान करेगा। जिन परियोजनाओं को पहले सिस्टम पर पूरा होने में 30 सप्ताह लगते थे, उन्हें कोनसस का उपयोग करके कुछ दिनों में पूरा किया जा सकता है।
कोनसस ने कई परियोजनाओं की योजना बनाई है, जिसमें ओमेगा लेजर प्रणाली के क्रायोजेनिक विस्फोट के सांख्यिकीय मॉडल का परीक्षण करना शामिल है; अल्फा कण को ​​रोकने और प्लाज्मा को जलाने का अनुकरण करना; और लिक्विड क्रिस्टल का अध्ययन करना, जो बहुत उच्च तापीय स्थिरता के साथ बड़ी प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न करते हैं।
रोचेस्टर विश्वविद्यालय की लेजर एनर्जेटिक्स प्रयोगशाला (एलएलई) रोचेस्टर विश्वविद्यालय में राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (एनएसएफ) द्वारा समर्थित एक परियोजना के हिस्से के रूप में दो 25 गीगावाट लेजर रखेगी, जिसका तीन साल की अवधि में 18 मिलियन डॉलर का बजट है। परियोजना के हिस्से के रूप में, प्रयोगशाला ईपी-ओपीएएल नामक एक नई सुविधा स्थापित करेगी, जो पदार्थ के साथ अल्ट्राहाई-तीव्रता वाले लेजर की बातचीत के अध्ययन के लिए समर्पित होगी।