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Calculer les interactions entre la lumière et la matière

Des scientifiques financés par l'UE ont dévoilé un cadre innovant de calcul pour décrire l'évolution dans le temps de processus moléculaires dynamiques, induits par des impulsions laser extrêmement brèves.
Calculer les interactions entre la lumière et la matière
Les lasers modernes génèrent des impulsions ultra courtes, qui permettent d'observer le déplacement des atomes et des molécules. Les lasers à électrons libres enrichissent les outils disponibles pour étudier les processus dynamiques très rapides, à l'aide de sources de lumière cohérente allant du proche infrarouge aux rayons X très courts. Le projet HPCAMO («A new computational framework for molecular dynamics»), financé par l'UE, a été lancé pour mieux comprendre les interactions des champs électromagnétiques avec des systèmes moléculaires complexes.

Le projet a conçu un cadre théorique et de calcul pour décrire les processus dynamiques d'un ion hydrogène moléculaire exposé à de puissantes impulsions lumineuses, avec une durée de l'ordre de l'attoseconde ou de la femtoseconde. Pour calculer ses propriétés, les scientifiques ont appliqué ab initio une théorie de matrice R dépendant du temps. Ils ont ensuite cherché à développer cette méthodologie pour inclure des systèmes atomiques.

Ils se sont appuyés sur l'OpenCL (Open Computing Language) pour développer un code de calcul très performant. Cet environnement de programmation sert à écrire des programmes destinés à des architectures informatiques hétérogènes composées du processeur central (CPU) et du processeur de traitement graphique (GPU).

HPCAMO a ainsi présenté un superordinateur à faible coût, basé sur un GPU et à la portée des PME. Ce concept informatisé couvre une échelle de fréquence ayant des infrarouges lointains jusqu'aux rayons X mous, et une échelle temporelle allant des attosecondes aux femtosecondes. Il apporte des informations très utiles sur les interactions à petite échelle.

Informations connexes

Mots-clés

Cadre de calcul, processus dynamique, système moléculaire, impulsion ultra courte, attoseconde, femtoseconde, interactions à petite échelle
Numéro d'enregistrement: 150762 / Dernière mise à jour le: 2014-11-20
Domaine: Technologies industrielles