Universitetet i Bergen

Små atom – store datamaskinar

Pressemelding   •   des 15, 2009 09:51 CET

Tore Birkeland disputerer fredag 18. desember for PhD-graden ved Universitetet i Bergen med avhandlinga: ”PyProp – A Python Framework for Propagating the Time Dependent Schrödinger Equation”

På byrjinga av 1900-talet vart det oppdaga at dei klassiske lovane for rørsle ikkje kan nyttast for å skildre dei minste partiklane i naturen. Litt forenkla kan ein seie at årsaka til dette er at partiklane, til dømes elektron og proton, er så små at dei ikkje kan observerast utan å påverke partiklane som vert observert. Denne minste moglege påverknaden er fundamental i naturen, og ein ny teori for rørsle – kvantemekanikk – vart utvikla for å ta høgde for dette.

I kontrast til klassisk mekanikk, der ein partikkel kan seiast å vere i ein posisjon og ha ein fart, kan ein i kvantemekanikk berre seie at ein partikkel har eit visst sannsyn for å vere i ein gitt posisjon og ha ein gitt fart. I berekningar må ein difor ta omsyn til alle moglege posisjonar ein partikkel kan ha. Dette gjer at berekningar på kvantemekaniske system kan verte utruleg store og ressurskrevjande. Ei kvantemekanisk skildring av eit system er berre i særskilde høve mogleg å løyse med papir og blyant. For dei aller fleste system er det difor naudsynt å nytta numeriske tilnærmingar og kraftige datamaskiner for å finne ei løysing.

Når ein skal løyse eit særskild kvantemekanisk problem, som til dømes kva sannsynet er for at eit heliumatom sender frå seg eitt eller to elektron om det vert utsett for ei kraftig laserstråle, er det svært viktig å velje rett numerisk metode. Om ein ikkje vel den rette metoden, kan problemet lett verte for stort til at det er praktisk mogleg å løyse det. I avhandlinga presenterer Birkeland mjukvarerammeverket PyProp, som er meint å gjere det lettare for forskarar i atomfysikk å velje den rette numeriske metoden. I PyProp er det implementert fleire numeriske metodar, og det er mogleg å bytte mellom desse for å finne fram den beste metoden for det aktuelle problemet. For å kunne nyttast til å studere dei aktuelle problema i atomfysikk er det naudsynt å utnytte dei største datamaskinane. Dette krev som regel spesiallagde program som effektivt kan køyre i parallell på mange mindre datamaskiner på ein gong. Ved å nytte PyProp, vert parallelliseringa kraftig forenkla ved at PyProp tek hand om all kommunikasjon mellom datamaskinane.

Personalia:
Tore Birkeland er fødd i 1980 og har cand. scient.-graden frå Universitetet i Bergen frå 2004. I 2006 byrja han på arbeidet med PhD-graden ved Matematisk institutt. Tidlegare har han arbeida som mjukvareutviklar for ACOS AS.

Tid og stad for disputasen:
18.12.2009, kl. 13.00, Auditorium Pi, Matematisk institutt, Johannes Brunsgate 12.

Kontaktpersonar:
Tore Birkeland, tlf: 98 46 30 72, epost: tore.birkeland@math.uib.no
Mediekontakt Sigrid Sulland, tlf. 55 58 69 00 (a),
epost: sigrid.sulland@form.uib.no

Avhandlinga kan lånast på Bibliotek for realfag. For kjøp/bestilling av avhandlinga, kontakt kandidaten direkte.