پروجیکٹ سائیکل کا وقت ڈرامائی طور پر کم ہوگیا! سائنسدان لیزر فیوژن ریسرچ کو ایندھن دینے کے لیے سپر کمپیوٹنگ کا استعمال کرتے ہیں۔

حال ہی میں، یونیورسٹی آف روچیسٹر کی لیبارٹری برائے لیزر انرجیٹکس (LLE) نے اپنے لیزر فیوژن تجربات کی حمایت کے لیے ایک نیا سپر کمپیوٹر نصب کیا۔
نیا سپر کمپیوٹر لیب کی کمپیوٹنگ کی طاقت کو چار کے فیکٹر سے بڑھاتا ہے اور بعض پروجیکٹس کو مکمل کرنے کے لیے درکار وقت کو 30 ہفتوں سے کم کر کے چند دنوں تک کر دیتا ہے۔
یونیورسٹی آف روچیسٹر کی لیبارٹری برائے لیزر انرجیٹکس (LLE) دنیا کی ان مٹھی بھر سہولیات میں سے ایک ہے جو لیزر سے چلنے والے انرشل کنفینمنٹ فیوژن (ICF) کا مطالعہ کرتی ہے، جسے سائنسدان قومی سلامتی کے مقاصد اور نیوکلیئر فیوژن سے توانائی حاصل کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔
"یونیورسٹی میں واقع ایک نیا سپر کمپیوٹر محققین کو ICF میں پیچیدہ، اعلی توانائی کی کثافت والے مظاہر کو بے مثال تفصیل کے ساتھ تین جہتوں میں نقل کرنے کی اجازت دے گا،" لیبارٹری کے نظریاتی ڈویژن کے ڈائریکٹر اور ایک سائنسدان ویلیری گونچاروف نے کہا۔
"مثال کے طور پر، یہ بہت مشکل ہے، اگر ناممکن نہیں تو، مائیکرو میٹر پیمانے پر ہدف کے نقائص کے ارتقاء کو کسی امپلوشن میں براہ راست ناپنا۔ تاہم، تفصیلی 3D تخروپن یہ نمونہ بنا سکتے ہیں کہ اس طرح کے مظاہر کس طرح آسانی سے قابل پیمائش تجرباتی مشاہدات کو تبدیل کرتے ہیں،" گونچاروف بتاتے ہیں۔ نقلی نتائج اور تجرباتی اعداد و شمار کے درمیان ارتباط کو دریافت کرنے سے ذیلی پیمانے پر ہدف کی خصوصیات اور تجربات میں دیگر پیچیدہ جسمانی اثرات کی اہمیت کا تعین کرنے میں مدد ملے گی۔"
کونسس نامی یہ مشین انٹیل نے بنائی تھی اور اسے ڈیل ٹیکنالوجیز اور لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری (LLNL) کے تعاون سے تیار کیا گیا تھا۔ یہ دنیا میں صرف سات Intel چوتھی نسل کے Sapphire Rapids سسٹمز میں سے ایک اور ریاستہائے متحدہ میں صرف دو میں سے ایک ہے۔
"ورلڈز ٹاپ 500 سپر کمپیوٹرز" (TOP500 فہرست) پروگرام، جو 1993 میں شروع ہوا تھا، سال میں دو بار دنیا کے طاقتور ترین سپر کمپیوٹرز کی تازہ ترین فہرست شائع کرتا ہے۔
لیزر فیوژن تجربات سے کیسے فائدہ ہوگا؟
یونیورسٹی آف روچیسٹر کی لیبارٹری برائے لیزر انرجیٹکس میں دو انتہائی طاقتور لیزرز ہیں - اومیگا اور اومیگا ای پی - جنہیں محققین مطالعہ کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں، جن میں ICF شامل ہیں۔ یہ کام اگنیشن میں ایک پیش رفت پر استوار ہے، فیوژن ری ایکشن جو خالص توانائی حاصل کرتا ہے، جسے سائنسدانوں نے پچھلے سال LLNL کی نیشنل اگنیشن فیسیلٹی (NIF) میں بنایا تھا۔
لیب کے اعلیٰ کارکردگی والے کمپیوٹنگ گروپ کے سربراہ ولیم سکلن نے کہا، "دن میں تقریباً 10 بار، ہمارے لیزرز کو ایک جار میں توانائی بخش ستارہ بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔"
لیکن لیزر سے چلنے والے انرشل کنفینمنٹ فیوژن (ICF) کا راستہ سپر کمپیوٹرز سے شروع ہوتا ہے جو مواد، لیزرز، اور خود تجربہ کی ماڈلنگ کرتے ہیں۔
سکلن نے کہا، "ہمارے پاس 1D، 2D اور 3D ماڈلنگ کی صلاحیتیں ہیں جو کہ جڑی قید کے فیوژن کی تقلید کرنے کے لیے ہیں۔ ہم مواد اور پلازما کو انتہائی درجہ حرارت اور دباؤ پر ماڈل بناتے ہیں۔ ہائی پاور لیزرز تجارتی طور پر دستیاب اجزاء نہیں ہیں۔ اس لیے، ہم اپنے بہت سے آپٹیکل اور آپٹیکل ڈیزائن تیار کرتے ہیں۔ اندرون ملک لیزر سسٹم۔ اس کے علاوہ، شماریاتی کام کی بڑھتی ہوئی مقدار باقی ہے۔"
سکلن کے مطابق، جیسے جیسے شماریاتی تجزیہ کی ضرورت بڑھتی ہے، کمپیوٹیشنل سائنس دان اس بات کی کھوج کر رہے ہیں کہ مشین لرننگ کا استعمال کیسے کیا جائے تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ پرانے اور نئے ڈیٹا سے کیا ہو رہا ہے۔ ان دریافتوں کو ممکن بنانے کے لیے، LLE کو کمپیوٹنگ کے نئے وسائل کی ضرورت ہے۔
Scullin کے مطابق، Conesus سائنسدانوں کو زیادہ ڈیٹا اکٹھا کرنے اور اعلیٰ ریزولوشن اسٹڈیز کرنے کے لیے کمپیوٹیشنل وسائل فراہم کرے گا، بشمول بڑے ڈیٹا سیٹس پر مشین لرننگ کا استعمال۔ پراجیکٹس جن کو پہلے کے سسٹمز پر مکمل ہونے میں 30 ہفتے لگ سکتے ہیں، کونسس کا استعمال کرتے ہوئے دنوں میں مکمل کیا جا سکتا ہے۔
کونیسس ​​نے کئی منصوبے بنائے ہیں، بشمول اومیگا لیزر سسٹم کے کرائیوجینک امپلوژن کے شماریاتی ماڈلز کی جانچ؛ الفا پارٹیکل کو روکنے اور پلازما کو جلانے کی نقالی؛ اور مائع کرسٹل کا مطالعہ کرنا، جو بہت زیادہ تھرمل استحکام کے ساتھ بڑے ردعمل پیدا کرتے ہیں۔
یونیورسٹی آف روچیسٹر کی لیبارٹری برائے لیزر انرجیٹکس (LLE) دو 25 گیگا واٹ لیزر رکھے گی جو کہ روچیسٹر یونیورسٹی میں نیشنل سائنس فاؤنڈیشن (NSF) کے تعاون سے ایک پروجیکٹ کے حصے کے طور پر رکھے گی جس کا بجٹ تین سال کی مدت میں $18 ملین ہے۔ پروجیکٹ کے ایک حصے کے طور پر، لیب EP-OPAL کے نام سے ایک نئی سہولت قائم کرے گی، جو مادے کے ساتھ انتہائی زیادہ شدت والے لیزرز کے تعامل کے مطالعہ کے لیے وقف ہوگی۔