Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bielefelder Hochenergie-Physiker erhalten neuen Superrechner

23.12.2011
Bund und Land investieren 1,1 Millionen Euro in die Anschaffung

Die Fakultät für Physik an der Universität Bielefeld bekommt einen neuen Hochleistungscomputer. Die Forscher wollen damit die Eigenschaften von stark wechselwirkender Materie untersuchen, so dass sie unter anderem Aussagen über die Eigenschaften des frühen Universums unmittelbar nach dem Urknall machen können. 1,1 Millionen Euro kostet der Superrechner, der aus Bundes- und Landesmitteln finanziert wird. Bei einem Einweihungskolloquium am Mittwoch, 25. Januar 2012, wird der neue Hochleistungscomputer ab 16 Uhr im Hörsaal 2 der Universität Bielefeld vorgestellt.

Mit dem neuen Hochleistungscomputer berechnen die Bielefelder Physiker die Eigenschaften von so genannten "Quarks" und "Gluonen". Quarks gelten als elementare Bausteine aller Materie. Die Kräfte zwischen ihnen werden durch den Austausch von Kraftteilchen, den Gluonen, vermittelt. Die Physiker wollen insbesondere herausfinden, was passiert, wenn Quarks sehr hoch erhitzt oder stark zusammengepresst werden. Bisher ist bekannt, dass sich das Verhalten der Quarks bei einer Temperatur von 1,78 Billionen Grad, die unter Verwendung des Vorgängerrechners apeNEXT recht genau bestimmt werden konnte, drastisch ändert. Zwar ist diese Temperatur etwa 100.000 Mal höher als im Inneren der Sonne, aber nicht unnatürlich hoch: Das Universum war in seiner Frühphase, kurz nach dem Urknall, sogar heißer. In dieser Zeit wurden die Grundsteine für die weitere Entwicklung des Weltalls gelegt, und die Eigenschaften der "Quarksuppe", des Quark-Gluon-Plasmas, spielen daher für den heutigen Zustand des Universums eine wichtige Rolle.

Um den "Anfang der Welt" experimentell zu untersuchen, werden heute mit Teilchenbeschleunigern für kurze Zeit auf kleinem Raum Zustände geschaffen, wie sie im frühen Universum geherrscht haben. Das geschieht mit dem Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider) der Europäischen Organisation für Kernforschung CERN und dem Teilchenbeschleuniger RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) in Brookhaven, New York. In enger Zusammenarbeit mit den dortigen Forschern sollen auf dem neuen Bielefelder Rechner die Eigenschaften des Quark-Gluon-Plasmas detailliert per Computersimulation untersucht werden.

Für die Installation des Hochleistungsrechners arbeitet die Universität mit den Firmen sysGen GmbH und NVIDIA zusammen. Die sysGen GmbH ist ein Ausrüster für Computertechnik. NVIDIA ist ein weltweit führender Hersteller von Grafikprozessoren (GPUs). Solche Grafikprozessoren finden sich in PCs oder Spielecomputern. Hier werden sie in einem Netzwerk mit Computerprozessoren zusammengeschlossen, einem GPU-Cluster. Insgesamt wurden 400 Grafik-prozessoren verbaut. Damit beträgt die Rechenleistung des Clusters circa 500 Teraflops. Das entspricht der Leistung von etwa 10.000 herkömmlichen PCs. Eine Besonderheit des neuen Rechners ist sein vergleichsweise geringer Stromverbrauch. Der Energieverbrauch ist 50 Mal kleiner als bei einem System mit gleicher Rechenleistung, das aus PCs besteht.

Edwin Laermann, Professor für Theoretische Physik an der Universität Bielefeld, verspricht sich viel von dem neuen Superrechner: "Wir sind begeistert von den neuen Möglichkeiten für die Erforschung wechselwirkender heißer und dichter Materie, die uns der neue GPU-Cluster in Bielefeld bringen wird." Laermann gehört zur Arbeitsgruppe "Gittereichtheorie", die den Superrechner einsetzen wird. Dr. Olaf Kaczmarek berichtet, dass der neue Hochleistungsrechner auf der mehr als 15-jährigen Erfahrung aufbaut, die die Arbeitsgruppe mit dem Einsatz spezieller Computer für die Quantenchromodynamik (QCD) hat, der Theorie der starken Wechselwirkung von Quarks und Gluonen. "Wir freuen uns auf eine erfolgreiche Kooperation mit den Kollegen vom QCD Support von NVIDIA, die die technische Unterstützung für den neuen Hochleistungsrechner übernehmen, und den amerikanischen Forscherkollegen vom USQCD-Konsortium, das ähnliche Anlagen für ihre Untersuchung der stark wechselwirkenden Physik nutzt", sagt Frithjof Karsch, Professor an der Universität Bielefeld und dem Brookhaven National Laboratory in den USA.

Die Forschung zu stark-wechselwirkender Materie ist Teil des Forschungsschwerpunktes „Theoretische Wissenschaften“ (Theoretical Sciences) der Universität Bielefeld, in dem Mathematik, Theoretische Physik und Wirtschaftsmathematik kooperieren.

Kontakt:
Dr. Olaf Kaczmarek
Fakultät für Physik
Telefon: 0521 / 106- 6212
E-Mail: okacz@physik.uni-bielefeld.de

Ingo Lohuis | idw
Weitere Informationen:
http://www2.physik.uni-bielefeld.de/lattice.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Die Sonne: Motor des Erdklimas
23.08.2017 | Generalverwaltung der Max-Planck-Gesellschaft, München

nachricht Entfesselte Magnetkraft
23.08.2017 | Generalverwaltung der Max-Planck-Gesellschaft, München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie