นักฟิสิกส์จากหลากหลายมากมายสถาบันได้ใช้ศักยภาพของเครื่องซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ของห้องปฏิบัติการ Oak Ridge National Laboratory เพื่อคำนวนปัญหาฟิสิกส์ในระดับที่เล็กกว่าอะตอมเพื่อวัดค่าเวลาชีวิตของนิวตรอน โดยงานวิจัยนี้ได้ตีพิมพ์ใน Nature ซึ่งเป็นความสำเร็จในการค้นพบสิ่งใหม่ด้วยความแม่นยำที่มากขึ้น และเป็นการให้ข้อมูลใหม่กับกลุ่มทำวิจัยที่จะช่วยในการค้นหาคำตอบของความลึกลับของจักรวาลบางอย่างได้
“พวกเราได้มีการทำนายเชิงทฤษฎีเรื่องของค่าเวลาชีวิตของนิวตรอนไว้ก่อนหน้านี้ และมันเป็นครั้งแรกที่พวกเราสามารถทำนายค่าเวลาชีวิตของนิวตรอนได้สอดคล้องกับผลการทดลอง” คุณ Chia Cheng หนึ่งในผู้เขียนงานวิจัยนี้ซึ่งเป็นนักวิจัยระดับ postdoctoral ที่ห้องปฏิบัติการแผนกวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ที่มหาวิทยาลัย Berkeley กล่าว “การคำนวณในอดีตทั้งหมดนั้นเป็นการดำเนินการท่ามกลางสภาพแวดล้อมที่มีสิ่งรบกวนมากกว่าในปัจจุบันนี้”
โดยนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เวลาประมาณ 184 ล้านชั่วโมงของเครื่อง Titan Supercomputer ซึ่งมีการ์ดจอ NVIDIA Tesla อยู่ 18,688 ชุดในการประมวลผล ซึ่งหากใช้เครื่อง laptop เครื่องหนึ่งก็คงจะต้องใช้เวลาในการเทรนประมาณ 600,000 ปีจึงจะดำเนินการได้สำเร็จในการคำนวณแบบเดียวกัน นักวิจัยกล่าว
“พวกเราใช้ตัวประกอบน้อยกว่า 10 ตัวอย่างจากโครงการทดลองก่อนหน้านี้” คุณ André Walker-Loud หนึ่งในทีมนักวิทยาศาสตร์ที่ดำเนินการศึกษางานวิจัยนี้กล่าว “ส่วนการคำนวณที่มีต้องใช้ทรัพยากรหนักที่สุดนั้นจะต้องนำไปประมวลผลบนเครื่อง Titan เท่านั้น ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้พวกเราสามารถทำการคำนวณได้เร็วขึ้นกว่าวิธีการอื่นๆ ถึง 100 เท่า”
ความสำเร็จของโครงการยังต้องพึ่งพาการตั้งค่า QCD configuration ที่มีให้ใช้งาน public ทั่วไปโดยจากการร่วมมือของ MIMD Lattice Computation (MICL) ที่ทำให้มีโค้ด QCD ในการใช้งานซึ่งพัฒนาโดย USQCD และอีกส่วนคือ QUDA ซึ่งเป็น QCD library สำหรับการทำให้ใช้งาน NVIDIA GPU ช่วยประมวลผลได้ ซึ่งสิ่งเหล่านี้จึงทำให้นักวิจัยสามารถออกแบบการทดลองว่าจะให้อนุภาค (particle) เคลื่อนที่บนแลตทิซ (lattice) อย่างไรได้สำเร็จ
“การคำนวณค่า gA นั้นควรจะต้องเป็นหนึ่งการคำนวณมาตรฐาน benchmark อย่างง่าย ที่จะสามารถนำไปจำลองได้ว่า QCD นั้นสามารถใช้ประโยชน์สำหรับงานวิจัยทางฟิสิกส์นิวเคลียร์อย่างไรได้ และเพื่อการทดสอบที่แม่นยำที่จะทำให้มองเห็นฟิสิกส์ใหม่ๆ ในเรื่องฟิสิกส์นิวเคลียร์” คุณ Walker-Loud กล่าว “มันได้เปิดเรื่องใหม่อีกจำนวนมากที่ยากในการวัดค่าได้”
ในตอนจบ ทีมงานสามารถลดค่าความไม่แน่นอน (uncertainty) จากงานเดิมก่อนหน้าลงไปได้เหลือเพียงแค่ 1% โดยอนาคตทีมงานหวังว่าจะลดค่าความไม่แน่นอนลงไปให้เหลือ 0.3% เท่านั้น
Source : https://news.developer.nvidia.com/new-physics-research-aims-to-answer-the-mysteries-of-the-universe/
