Une allocation de 40 millions d’heures de calcul sur le MareNostrum4 pour l’ULiège



Le professeur Matthieu Verstraete (unité de recherches CESAM/Faculté des Sciences) de l’ULiège vient de remporter une allocation de 40 millions d’heures de calcul sur le superordinateur MareNostrum4 situé à Barcelone. Une allocation assez rare qui va lui permettre, avec ses collègues de l’EPFL et de l’Université d’Utrecht, d’accomplir une caractérisation complète de nouveaux matériaux ultra minces au propriétés novatrices.

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es superordinateurs – dont les premiers sont apparus dans les années 60’ – sont des ordinateurs conçus pour atteindre des performances spectaculaires en ce qui concerne la vitesse de calcul. Les scientifiques et l’industrie ont recourt à ce type d’appareil pour effectuer des tâches qui nécessitent une très forte puissance de calcul. La modélisation, la climatologie, la simulation physique ou économique et financière, sont autant de domaines qui ont recourt à ce type de machine. Matthieu Verstraete, Professeur au département de Physique (Unité de recherche CESAM / Faculté des Sciences) de l’ULiège , avec des collègues de l’EPFL et de l’Université d’Utrecht vient de remporter une allocation de 40 millions d'heures de calcul sur le MareNostrum4, un des plus grands superordinateurs d'Europe qui se situe à Barcelone. Le projet de l’équipe scientifique souhaite, grâce à la puissance du MareNostrum4, accomplir une caractérisation complète de nouveaux matériaux ultraminces "bidimensionnels" (ou 2D) afin d’optimiser leurs propriétés. « Ces matériaux ouvrent de nouvelles possibilités d’application et de fonctionnalités en microélectronique, pour des senseurs, des objets connectés, ou comme matrice pour un ordinateur quantique, explique Matthieu Verstraete. Et l’intérêt de rassembler une équipe pluridisciplinaire dans ce type de projet est que chaque chercheur apportera une approche et un logiciel complémentaire, pour déterminer les propriétés électriques, magnétiques, optiques, vibrationnelles, ainsi que des défauts structurels microscopiques des matériaux étudiés.

Une allocation de cette importance est assez rare en Belgique que pour être soulignée. Le travail des chercheurs a commencé rapidement puisque le travail se fait entièrement à distance. Les chercheurs emploient et développent des logiciels libres, comme Abinit, Quantum espresso ou encore Aiida, afin d’effectuer leurs calculs. « Nous aurons recourt plus particulièrement à la suite logicielle ABINIT, reprend le chercheur, une plateforme qui va nous permettre de calculer les propriétés optiques, mécaniques et vibratoires des matériaux. » ABINIT est une initiative belge qui a vu le jour en 2001 et a été développée par l’ULiège et L’UCLouvain. Les premiers résultats concrets seront publiés dans des revues scientifiques dans les mois qui viennent. Le cheminement vers les applications technologiques est déjà bien entamé, par exemple dans le centre de recherche IMEC à Leuven, qui a démontré l’intégration de ces matériaux dans la technologie silicium de référence. On envisage des puces informatiques à base de matériaux 2D dans les 10 ans si tout va bien.

Les supercalculateurs européens sont gérés par le consortium PRACE, financé par l'UE pour catalyser la science et l'industrie à travers le digital de très haute performance. Même après 3 ans d'opération MareNostrum reste le 42ème plus puissant superordinateur au niveau mondial.

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Figure qui représente une couche ultrafine de disulfure de molybdène, avec des défauts et une constriction pour avoir une forme de transistor. On sonde ici ses propriétés avec des lasers (rayons rouge et vert), et une pointe de microscope tunnel à balayage qui injecte un courant électrique. Cette figure combine tous les éléments qui sont apportés par les différentes équipes du projet. ©ULiège

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