El uso de la supercomputadora JANUS ha permitido a los investigadores reproducir el protocolo experimental de dinámica de equilibrio en los vidrios giratorios. El éxito de la simulación nos permite conectar los desarrollos físicos teóricos con los experimentales, utilizando esta nueva generación de computadoras.
Una característica común de ciertos sistemas como polímeros, líquidos sobreenfriados, coloides o vidrios giratorios es que requieren tiempos muy largos para alcanzar el equilibrio. Están determinados por una dinámica muy lenta a bajas temperaturas. En realidad, su dinámica es tan lenta que térmicael equilibrio nunca se alcanza en muestras macroscópicas. Este tipo de dinámica se caracteriza por una longitud de correlación o coherencia que indica que las partículas situadas a una distancia más corta que esta longitud están muy correlacionadas.
Los físicos teóricos pueden calcular esta longitud de correlación microscópica simulando una gran cantidad de partículas y siguiendo el comportamiento individual de todas las partículas en una supercomputadora. Este tipo de estudios no pueden llevarse a cabo experimentalmente es imposible rastrear todas las partículasde un sistema, pero es posible calcular una longitud de correlación macroscópica aplicando campos externos en el sistema que modifican las barreras de energía entre los diferentes estados.
Gracias a la supercomputadora JANUS II, investigadores de España e Italia Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos BIFI de la Universidad de Zaragoza, Universidad Complutense de Madrid, Universidad de Extremadura, Universidad La Sapienza de Roma y Universidad de Ferrara., han refinado el cálculo de la longitud de correlación microscópica y han reproducido el protocolo experimental, permitiéndoles calcular la longitud macroscópica. El éxito de la simulación confirmó que la longitud microscópica y experimental macroscópica son iguales.
"Este estudio proporciona una base teórica para los estudios en estos sistemas físicos y los resultados obtenidos permiten conectar directamente los desarrollos teóricos con los experimentales. Hicimos la investigación tomando como referencia los lentes giratorios, porque son más limpios para estudiarlosun sistema de referencia ", explica Juan Jesús Ruiz Lorenzo, físico teórico de la UEx y uno de los autores de este estudio que ha sido publicado en la revista Cartas de revisión física .
computadora JANUS
La computadora JANUS II es una nueva generación de supercomputadora ubicada en el BIFI Instituto de Biocomputación y Física de Sistemas Complejos. "Gracias a esta computadora 'dedicada', podemos simular un segundo del experimento, dentro del rangode los tiempos experimentales ", dice Juan Jesús Ruíz Lorenzo. JANUS II es una supercomputadora dedicada basada en procesadores FPGA reconfigurables.
Los investigadores han reproducido un experimento histórico en las supercomputadoras Janus I y Janus II que mide la longitud de coherencia en los vidrios giratorios. El valor de longitud de coherencia correlación estimado mediante el análisis de las funciones de correlación microscópica es cuantitativamente consistente con sus mediciones mediante funciones de respuesta macroscópica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Extremadura . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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