Was ist LHC@home?

SixTrack LHC@home Die Geschichte von LHC@home

SixTrack

Die meisten der wissenschaftlichen Computerherausforderungen die die LHC Experimente ins Auge fassen wird werden eine große Menge an Speichplatz benötigen - das LHC wird jährlich rund 15 Petabyte (15 Millionen Gigabyte) an Daten produzieren. Diese Datenanforderungen bedeuten das die meisten analysenprogramme nicht auf einen einzige Computer laufen können. Deshalb leitet das CERN die Entwickung von "Grid Computing" welches hunderte von Computerzentren auf der ganzen Welt miteinander verbinden wird.

Es gibt aber auch Ausnahmen wo das Verteilte Rechnen auch für das LHC Sinn macht. CERNs IT Abteilung ist an der Auswertungs Technologie interessiert, die von SETI@home zukünftig genutzt werden wird. Ein Programm das SixTrack genannt wird, es simmuliert die Partikelreise im LHC um die Stabilität ihres Orbits (Flugbahnen) zu studieren, dies ist mit einem Einzelcomputer möglich und benötigt relativ wenig Input und Output.

SixTrack, welches von Frank Schmidt von der CERN AB Abteilung entwickelt wurde, produziert Resultate, die für das Überprüfen der langfristigen Stabilität der energiereichen Partikel im LHC wesentlich sind. Lyn Evans, Kopf des LHC Projektes, sagt, daß "die Resultate von SixTrack machen wirklich etwas aus und geben uns mit neuen Einblicken, wie das LHC funktioniert".

SixTrack simulliert 60 Partikel hintereinander, während sie um den Ring reisen, und läßt die Simulation für 100000 Schleifen um den Ring laufen. Das klingt viel, dauert aber in Wirklichkeit nur 10s. Noch ist dies ausreichend, um zum überprüfen, ob der Lichtstrahl auf einer stabilen Bahn während einer viel längeren Zeit bleiben wird oder die risiken, dass er die Bahn verläßt und die Wände der Vakuumröhre trifft - ein sehr ernstes Problem, das verursachen könnte das die Maschine für Reparaturen gestoppt werden müßte, wenn dies später bei einem echten Lauf geschieht.

Indem man solche Berechnungen tausende von malen wiederholt, ist es möglich, die besten Bedingungen herauszufinden, unter denen der Lichtstrahl stabil sein sollte.

Ein "Phase space" (Phasenraum) Bild eines Partikels mit stabilem Orbit (links) und einem unstabilen chaotischen (rechts). Dieser "Phase Space" bezeichnet den Punkt an den die Partikel bei jeder Umdrehung wieder zurückkehren. Für den stabile Partikel, ist dies ein gegrenzter Raum des "Phase space", aber für den unstabilen Partikel, zeigne die Punkte das dergesamte Raum ausgefüllt wird. An einigen Punkten, verlassen unstabile Partikel komplett ihren Orbit - und der Strahl ist verloren.