Ядерная физика на скорости света: что даст дуэт GRETA и DELERIA
Анализ огромных массивов данных в ядерной физике обычно занимает часы или даже дни.
Но ученые из национальных лабораторий Беркли и Ок-Риджа (США) разрабатывают программное обеспечение, которое сократит это время до секунд.
Платформа DELERIA создана специально для спектрометра GRETA — новейшего инструмента для ядерных экспериментов. GRETA (Gamma Ray Energy Tracking Array) сейчас собирают в Беркли, а в 2026 году установят в Мичиганском университете.
Суть в том, что данные с GRETA будут мгновенно передаваться в суперкомпьютерные центры через высокоскоростную сеть ESnet. Это позволит анализировать их в реальном времени и корректировать ход эксперимента на лету.
Наша цель — создать универсальную систему, которая избавит лаборатории от необходимости строить локальные вычислительные мощности, — говорит Густав Янсен, физик из Ок-Риджа, который два года разрабатывает DELERIA. — И это не только про GRETA: технологию можно масштабировать для других исследований».
Как это работает:
- Внутри GRETA — 120 кристаллов сверхчистого германия.
- Образцы облучают частицами, и каждую секунду фиксируются сотни тысяч столкновений.
- Программа вычисляет координаты и энергию фотонов, сокращая объем данных в 40 раз.
Тестовые испытания уже идут: виртуальная модель GRETA в Беркли отправляет данные в суперкомпьютерный кластер OLCF (за 3200 км), где их обрабатывают за 5 миллисекунд. Проблема только в задержке сигнала — даже на скорости света передача туда и обратно занимает 120 мс.
Физически обогнать свет нельзя, — смеется Янсен. — Но можно «обмануть» задержку, обрабатывая события параллельно.
Это прорыв, — добавляет Том Бек, руководитель группы в OLCF. — Такие проекты задают стандарты для научных центров будущего.
Этот проект решает три ключевые проблемы:
- Скорость — ученые получают результаты в реальном времени, а не ждут дни.
- Экономия ресурсов — не нужно строить локальные дата-центры.
- Масштабируемость — технология применима в других областях, от медицины до астрофизики.
Главный бонус — ускорение открытий. Например, в ядерной физике это поможет точнее изучать структуру материи.
Хотя технология впечатляет, остается вопрос: как она поведет себя в реальных условиях, а не в тестах? Сетевые сбои, перегрузки или кибератаки могут нарушить работу. Кроме того, зависимость от удаленных центров создает риски — если соединение прервется, эксперимент остановится.
Ранее ученые выяснили, как повысить эффективность синтеза плазмы.
