13.471 – Novo supercomputador funciona com “pó mágico” composto de luz e matéria


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Durante anos, os supercomputadores trouxeram a esperança de resolver alguns dos problemas mais misteriosos e aparentemente insolucionáveis da ciência. O avanço contínuo da computação quântica renovou a expectativa dos cientistas, mas um estudo recente de pesquisadores do Reino Unido e da Rússia leva esse potencial um passo adiante, combinando luz e matéria para formar o que é conhecido como “pó mágico”.
Pesquisadores de universidades em Cambridge, Southampton e Cardiff, no Reino Unido, e no Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia, na Rússia, demonstraram que uma combinação mágica poderia potencialmente permitir a superação de capacidades mesmo dos supercomputadores mais avançados. As partículas quânticas conhecidas como polaridades, que são luz e matéria, foram capazes de “iluminar o caminho” para soluções simples quando havia problemas complicados. Os resultados do estudo, conforme relatado na revista Nature Materials, acabariam eventualmente levando os cientistas a resolver o que hoje ainda não tem solução.
Misturando matéria

Ao calcular uma solução matemática para um problema complexo com aplicações do mundo real, é essencial garantir o número mínimo de etapas possíveis. O caminho mais direto para uma resposta mantém um baixo risco de confusão ou erros, mas na abordagem dos problemas mais intrincados do nosso universo conhecido, isso se torna uma tarefa aparentemente impossível. “Este é exatamente o problema a enfrentar quando a função objetiva a ser minimizada representa um problema da vida real com muitas incógnitas, parâmetros e restrições”, disse uma das autoras do artigo, a professora Natalia Berloff, do Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica de Cambridge e do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia.
Berloff, junto com sua equipe, projetou esse uso do “pó mágico” sob um ângulo bastante criativo. Assim como o fogo-fátuo ilumina o caminho para viajantes no folclore escocês, os polaritons atuam como marcadores facilmente detectáveis, orientando cientistas rumo a uma solução. Os átomos selecionados, como o gálio, o arsênico, o índio e o alumínio são dispostos em uma pilha e recebem o direcionamento de um laser. Os elétrons, nessa mistura de matéria leve, absorvem a luz e a emitem em cores diferentes. Dez mil vezes mais leves do que elétrons, os polaritons poderiam atingir densidades que o tornariam um condensado de Bose-Einstein, um novo estado de matéria em que as fases quânticas desses polaritons se sincronizariam e criariam um objeto quântico macroscópico detectável com fotoluminescência. Os cientistas estão, literalmente, criando faróis de luz.
O co-autor do estudo, professor Pavlos Lagoudakis, chefe do laboratório de fotônica híbrida da Universidade de Southampton e do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia (onde os experimentos foram realizados), expôs: “Estamos apenas no início da exploração do potencial dos gráficos de polaridade para resolver problemas complexos … Atualmente expandimos nosso dispositivo para centenas de nódulos, enquanto testamos o fundamento de seu poder computacional. O objetivo final é um simulador quântico de microchip que opere nas condições ambiente. ”
Não são apenas as profundidades da astrofísica que contêm problemas insolúveis. A biologia, as finanças, as viagens espaciais e outras áreas do saber têm nascentes profundas de questões não respondidas. São perguntas que um supercomputador, usando poeira mágica para iluminar o caminho até uma solução simples, pode ser capaz de responder. [Futurism]

12.556 – Tecnologia – Os Supercomputadores


Tianhe-1A
Ele já foi o supercomputador mais rápido do mundo em novembro de 2010 e, depois de dois anos e meio, está ainda entre os 10 mais velozes. Esta máquina é fabricada pela NUDT e pertence ao Centro Nacional de Supercomputador de Tianjin, China. Ela traz um processador com 183.638 núcleos, capaz de processar dados a uma velocidade média de 2,5 teraflops por segundo.

SuperMUC
Equipamento do Centro de Supercomputador de Leibniz, na Alemanha, o SuperMUC já foi o quarto mais veloz do mundo em junho de 2012. Atualmente, a nona posição que ocupa é graças ao processador de 147.456 núcleos, que processa dados a uma  velocidade média de 2,9 mil teraflops por segundo. Este computador é fabricado pela IBM.

Vulcan
O supercomputador Vulcan pertence ao Laboratório Nacional Lawrence Livermore, nos Estados Unidos, é fabricado pela IBM e traz 393.216 núcleos em seu processador. A unidade processa dados a uma velocidade média de 4,3 mil teraflops por segundo, além de contar com 393.216 GB de memória

Juqueen
Com processador de 458.752 núcleos, que alcança uma velocidade de 5 petaflops, esta máquina pertence ao Centro de Supercomputador de Jülich, na Alemanha. Ele tem memória de 458.752 GB e, em novembro de 2012, data da última medição feita pelo Top500, ocupava a quinta posição na lista.

Stampede
O Centro de Computação Avançada do Texas, localizado na Universidade do Texas, nos EUA, conta com o Stampede, sexto supercomputador mais rápido do planeta. Ele é fabricado pela Dell, traz 192.192 GB de memória e processador com mais de 462 mil núcleos, com velocidade de 5,1 mil teraflops por segundo.

Mira
O quinto colocado na lista pertence ao Departamento de Energia do Laboratório Nacional Argonne, nos Estados Unidos. Ele também é fabricado pela IBM e ocupava a quarta posição em novembro de 2012. A atual posição é garantida com um processador com mais de 786 mil núcleos, o qual processa dados a 8,5 petaflops por segundo.

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K Computer
O primeiro representante do Japão na lista está em quarto lugar. O K Computer pertence ao Instituto Avançado de Ciência do Computador RIKEN, no Japão. O mais rápido do mundo durante todo o ano de 2011, ele apresenta a seguinte configuração: processador com mais de 705 mil núcleos, velocidade de 10,5 petaflops por segundo e memória de 1.410.048 GB. Ele foi fabricado pela Fujitsu.

Sequoia
O Laboratório Nacional Lawrence Livermore é dono também do supercomputador Sequoia, terceiro mais rápido do mundo hoje. Fabricado pela IBM, esta máquina era a mais veloz do planeta há um ano, com mais de 1,5 milhão de núcleos, velocidade de mais de 17 petaflops por segundo e memória de 1.572.846 GB.

Titan
Há seis meses ele era o mais rápido do mundo, mas perdeu o topo da tabela mesmo com velocidade de 17,6 petaflops por segundo. Ele pertence ao Laboratório Nacional Oak Ridge, Estados Unidos, e seu processador traz mais de 560 mil núcleos. A memória aqui é de 710.144 GB e ele foi fabricado pela Cray Inc.

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Tianhe-2
E a China batalhou para retomar a liderança da lista de supercomputadores mais rápidos do planeta. O Tianhe-2, uma “versão atualizada” do décimo colocado desta lista, traz 3,1 milhões de núcleos, velocidade de 33,8 petaflops por segundo e memória de 1.024.000 GB. Esta máquina absurda é fabricada pela NUDT.

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