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发表于 2018-9-19 23:04:50
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长江云报道 宇宙起源的奥秘是什么？生命是如何诞生的？想知道这些问题的答案，目前必须要通过“格点量子色动力学”这一理论手段来探寻。过去，对于中国科学家来说，这一理论的数据计算只能在国外进行。这一情况在今天，在武汉，将开始改变。
今天，在华中师范大学举行的“高能物理与超算”国际学术研讨会上，来自全球的数十位顶尖物理学家，共同见证了“中国首个核科学计算中心”的正式揭牌。
目前，华中师范大学在高能物理数据分析、格点量子色动力学等研究领域，已经是国内第一、国际领先水平。该计算中心的运行，将有效提升我国在这一领域的国际竞争力。
华中师范大学物理科学与技术学院院长许怒接受采访时说：
“这个计算中心建成以后 我们的计算能力可以提高一百倍 最重要的是我们把格点量子色动力学放进去了 以前没有计算中心是没办法（在国内）做的”
这台超级计算机坐落于华中师范大学“夸克与轻子物理”教育部重点实验室，设计采用了世界最先进的加速计算架构，浮点运算能突破每秒千万亿次，将应用于夸克等基本粒子的尖端物理科学研究，是我国在这个研究领域内性能最快的超级计算机，将有力帮助科学家探索宇宙起源和物质结构的奥秘。据悉，该系统已进入2018年6月发布的全球最快Top500超级计算机榜单。
高效能服务器国家重点实验室副主任刘军接受采访时说：
“这个超算中心使得我们国家做基础物理研究的科学家们 拥有了在本地的 非常强大的计算基础设施 能够使我们基础科研能够非常迅速有效开展起来 特别是在自主创新领域有了更大的可控性
格点量子色动力学
人类对微观世界的探索是永恒的话题，近几十年来，科学家对于宇宙中暗物质的研究探测一直没有停止，而且据科学家推测宇宙中可能存在着大量的暗物质，如何探索这些暗物质的存在以及暗物质的组成结构成为了科学家所不懈努力的方向。建造特种装置，把质子加速到高能状态，让它们迎头相撞，以此来寻找神秘的“上帝粒子”即希格斯粒子，科学家预言了物理学新世纪的到来；而量子色动力学（QCD）就是科学家们在探索过程中不可缺少的工具。
QCD研究物质构成的最基础粒子——夸克，是在阿德勒、伯约肯以及其他人工作的基础上，在1972年由盖尔曼和弗里奇所创立。它是一种强相互作用的规范理论，描述组成强作用粒子（强子）的夸克和与色量子数相联系的规范场的相互作用，可以统一地描述强子的结构和它们之间的强相互作用，被认为是有希望的强作用基本理论。
QCD是个非常复杂的物理理论，即便到现在为止也没找到可行的办法进行解析求解。它太过复杂，科学家还无法直接求解理论的方程。但如果无法从理论上做出正确的计算，科学家就无法预测质子的半径该是多少，它的自旋来源又是什么。为了简化质子的数学，物理学家利用一个技巧叫做格点量子色动力学（Lattice QCD），该理论把世界想象成由时空中的格点构成的。一个夸克可以处于格子中的这一点或那一点，但不是在两点之间的空间。同样地，时间也是在跳跃中进行的。在这个情况下，QCD变得更加可控，虽然计算仍然需要用到强大的超级电脑。
“夸克与轻子物理”教育部重点实验室
华中师范大学“夸克与轻子物理”教育部重点实验室是国内最早致力于夸克物质物理与夸克物质信号探测的研究团队。经过几代人的不懈努力和扎实工作，以及通过中组部千人计划先后引进了国际大型实验合作组STAR负责人和美国伯克利国家实验室核物理理论组前主任等国际领军学者以及一批青年才俊，团队迅速成长，已发展成为特色鲜明、力量集中、队伍结构合理、国内外知名的高能核物理研究重镇，在高能核碰撞中的硬探针、集体运动和QCD相变临界点寻找方面处于国际领先地位。
（湖北广电融媒体记者 记者林如峰 通讯员 那罡 张伟 责任编辑 殷竟成）
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