Автор admin 
Як повідомляється, цей підхід прискорює складні комп’ютерні симуляції, що використовуються для аналізу експериментів з розсіювання рентгенівського випромінювання на European XFEL.
Читайте также: Універсальна тяга. У США створять твердопаливний двигун для ракет
За словами дослідницької групи, він дозволяє виконувати ці симуляції в 50 разів швидше, зберігаючи при цьому критично важливі фізичні деталі. Це досягнення має дати поштовх прогресу в дослідженнях термоядерної енергії та лабораторній астрофізиці.
Доктор наук Тобіас Дорнхайм, керівник відділу фізики високої густини енергії в Інституті радіаційної фізики HZDR, підкреслив важливість відкриття. «Якщо ми хочемо збудувати термоядерну електростанцію, ми маємо зрозуміти, що насправді відбувається в таких екстремальних станах речовини», — сказав він. «Тепер наш новий метод дає змогу всебічно й точно аналізувати набори даних, отримані під час подібних випробувань».
Вчені використовують такі установки, як European XFEL поблизу Гамбурга, для вивчення речовини за екстремальних температур та тиску, подібних до тих, що спостерігаються всередині зірок та планет-гігантів. Такі самі умови можна також створити в лабораторії під час експериментів з лазерного термоядерного синтезу.
Щоб краще зрозуміти, що відбувається за цих екстремальних умов, дослідники використовують розсіювання рентгенівського випромінювання. Вони направляють інтенсивні рентгенівські промені крізь зразки та аналізують їхнє відхилення, що дозволяє визначити такі властивості речовини, як щільність та температура.
Але інтерпретація цих експериментів вимагає масштабних комп’ютерних моделювань, які є ресурсомісткими. «Ми моделюємо систему з різними параметрами і дивимося, яка комбінація відповідає експериментальним спостереженням», — зазначив Дорнхайм.
Читайте также: Задля навчання ШІ. У Кремнієвій долині витратили мільйони на камери для працівників в Індії
За високих температур вчені мусять враховувати безліч квантово-механічних станів, а також мати справу з числовими артефактами, які можуть спотворювати результати. Щоб інтерпретувати свої експерименти, їм доводиться обчислювати численні комбінації температури та щільності(сканування параметрів), що вимагає багато обчислювального часу. «А ми просто не маємо необмежених ресурсів для цього», — додав Дорнхайм.
Щоб вирішити цю проблему, команда HZDR розробила метод, який дозволяє визначити, які частини модельованого сигналу містять реальну фізичну інформацію, а які, навпаки, є лише чисельним шумом. Він базується на математичному перетворенні в уявний час — квантово-механічному понятті, тісно пов’язаному з температурою.
«У наших тестах симуляції працювали в 50 разів швидше», — пояснив Молдабеков, додавши, що це означає, що вчені зможуть проводити більше симуляцій, а також точніше аналізувати експериментальні дані. Очікується, що цей метод відіграватиме важливу роль в експериментах на European XFEL, особливо в рамках консорціуму HIBEF.
Він також може сприяти розвитку лабораторної астрофізики, допомагаючи дослідникам відтворювати екстремальні тиски та температури всередині планет. Більше того, це може дозволити їм швидше та точніше обчислювати властивості матеріалів, такі як електропровідність та поглинання випромінювання.
«Наш метод можна перетворити на стандартний інструмент для інтерпретації сучасних рентгенівських експериментів», — підсумував Молдабеков у прес-релізі. «У майбутньому він може відігравати центральну роль у дослідженні екстремальних станів речовини».