Цель проекта
Целью проекта является создание междисциплинарной лаборатории мирового уровня для решения широкого круга фундаментальных, прикладных и инженерных задач с использованием суперкомпьютерных технологий. Основное внимание предполагается уделить разработке программных средств и исследованию с их помощью процессов излучения, распространения, детектирования и преобразования электромагнитных волн в различных средах с учетом ионизационных, столкновительных и радиационных эффектов. В то же время разработанные модели и алгоритмы могут найти применение и в других задачах науки и техники, имеющих дело с системами взаимодействующих между собой многочисленных объектов.
Основные задачи проекта
- Разработка вычислительных программных комплексов, численных моделей и алгоритмов для решения фундаментальных, прикладных и инженерных задач с использованием суперкомпьютерных технологий.
- Исследование важнейших проблем нелинейной оптики, физики плазмы, астрофизики и других научных направлений с помощью разработанных вычислительных инструментов.
- Среди проблем, которые предполагается исследовать в ходе выполнения проекта, можно отметить следующие:
- инновационные системы связи;
- поведение вещества в экстремально сильном электромагнитном поле, в том числе с учетом радиационных и квантовых процессов;
- свойства физического вакуума в экстремально сильном электромагнитном поле, в том числе пробой вакуума с образованием вещества и антивещества и нелинейно-оптические свойства вакуума;
- схемы быстрого поджига для инерциального термоядерного синтеза;
- плазменные методы ускорения заряженных частиц;
- лазерно-плазменные источники электромагнитного излучения в труднодоступных частях спектра, в том числе источники терагерцового, рентгеновского и гамма-излучения;
- наноструктурные материалы для нелинейной оптики и спектроскопии и релятивистская наноплазмоника;
- взаимодействие ультракоротких ионизующих лазерных импульсов с различными средами, включая вопросы: а) преобразования спектров ионизующего излучения; б) динамики атомов и молекул в интенсивном лазерном поле;
- динамика плазмы и излучения вблизи нейтронных звезд;
- генерация излучения частиц, ускоренных на фронте ударной волны; ускорение частиц в активных ядрах галактик, микроквазарах и источниках гамма-всплесков.
- Создание мощного вычислительного комплекса, состоящего из высокопроизводительного вычислительного кластера, использующего для вычислений многоядерные центральные процессоры (CPU-система), вычислительную систему на графических процессорах (GPU-система) и несколько рабочих станций для обработки полученных результатов и промежуточных данных.