جوزپه بارسا (Giuseppe Barca) به کمک ۲۶هزار واحد پردازش ابررایانه سامیت و با استفاده از روش هارتری-فاک (Hartree Fock) توانسته خواص کوانتومی بیش از ۲۰ هزار ملکول آب را در نیم ساعت پیش‌بینی کند و یک رکورد جدید شیمی کوانتومی را ثبت نماید! با دیپ لوک همراه باشید…
جوزپه بارسا محققی از دانشگاه ملی استرالیا (ANU) برای پیش‌بینی خواص کوانتومی سیستم‌های بزرگ مولکولی، با دقتی بیش از تمامی آزمایش‌های پیشین، از یکی از قدرتمندترین ابررایانه‌های جهان استفاده کرده است. این نوع محاسبات، توانایی حل مشکلات مهم در تولید انرژی، تولید سوخت، تصفیه آب و تولید داروها، غذاها، منسوجات و کالاهای مصرفی را دارد.
دکتر بارسا با اجرای الگوریتم‌های جدید خود در ابرکامپیوتر سامیت (Summit) در آزمایشگاه ملی اوک ریج (Oak Ridge) در ایالات متحده آمریکا، رکورد بزرگترین محاسبه هارتری-فاک (Hartree-Fock) را شکسته و استانداردهای جدیدی را در محاسبات با عملکرد بالا تعیین کرده است. روش هارتری-فاک به تعیین ساختار الکترونی و انرژی یک سیستم مولکولی کوانتومی کمک می کند. این محاسبه با استفاده از ۲۶هزار واحد پردازش گرافیکی (GPU) مدل NVIDIA V100، تعداد ۲۰هزار و ۶۳ مولکول آب را با وضوحی بی‌سابقه، تنها در مدت حدودا نیم ساعت شبیه‌سازی کرد. نتایج این پژوهش در مجموعه مقالات Supercomputing 2020 منتشر شد. دکتر بارسا گفت:
الگوریتم جدید، مکانیک کوانتومی را از نظر اندازه مولکولی به سطح بعدی می‌رساند و ما را قادر می‌سازد به مقیاس‌های بسیار بزرگی که متعلق به حوزه‌های زیست‌شناسی هستند، برسیم. چنین پیش‌بینی‌های محاسباتی، افق تحقیقاتی کاملا جدیدی را در محدوده‌هایی که آزمایش‌ها، بسیار گران هستند یا به سادگی ممکن نیستند، باز می‌کند. این نتیجه، معیار مقایسه برای سال‌های آینده است.
پروفسور شان اسمیت (Sean Smith)، مدیر زیرساخت‌های محاسبات ملی گفت:
مقیاس محاسبه گسترده است. پردازنده‌های گرافیکی از نظر محاسباتی، از CPUها قدرتمندتر و دارای مصرف انرژی بالاتری هستند، اما استفاده از آن‌ها بسیار دشوارتر است. استفاده از ده‌ها هزار هسته GPU با چنین عملکردی، یک چالش بزرگ محاسباتی است.
