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US-Superrechner simuliert Dresdner Laserschwert gegen Hirnkrebs

Der Titan-Supercomputer in den USA wird demnächst über einem Simulationsprojekt aus Dresden schwitzen. Foto: ORNL/U.S. Dept. of Energy

Der Titan-Supercomputer in den USA wird demnächst über einem Simulationsprojekt aus Dresden schwitzen. Foto: ORNL/U.S. Dept. of Energy

„Titan“ hat neues Beschleuniger-Konzept aus Sachsen auf seine Top 6 gesetzt

Dresden-Rossendorf/Oak Ridge, 26. November 2014: Dresdner Forscher haben mit ihrem Konzept, Hirnkrebs künftig mit neuartigen lasergetriebenen Protonen-Beschleunigern zu bekämpfen, das US-Energieministerium derart begeistert, das die Amerikaner den Sachsen nun einen „Titanen“ zur Seite stellen: Sie haben einem Team um Dr. Michael Bussmann vom Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) für 2015 Rechenzeit am weltweit zweitschnellsten Supercomputer versprochen, dem „Titan“ am Oak Ridge National Laboratory. Wie das HZDR mitteilte, hat haben die „Titan“-Besitzer das sächsische Simulationsprojekt sogar auf die Liste der „sechs Höhepunkte“ („Top 6 Highlights“) für das kommende Rechenjahr ihres Elektronenhirns gesetzt.

Titan ist weltweit zweitschnellster Supercomputer

Der „Titan“ ist nach dem chinesischen „Tianhe 2“ der schnellste Rechner weltweit. Er kombiniert die Rechenkraft von 18.688 Nvidia-Grafikkarten und ebensovielen Opteron-Prozessoren von AMD und kommt dadurch auf fast 18 Billiarden Fließkomma-Operationen pro Sekunde (Peta-Flops). Durch seine elektronische Architektur ist er besonders für die Simulation unzähliger paralleler Prozesse geeignet.

Rossendorfer Team bereits zum 2. Mal mit Rechenzeit „geadelt“

Diese besondere Fähigkeit durfte das HZDR-Nachwuchsteam um Dr. Bussmann bereits im Jahr 2013 einmal einspannen, um den Flug von vielen Milliarden geladenen Teilchen aus einem Schwarzen Loch im Weltall durchzuspielen.

Video von der früheren Jetstream-Simualtion der Rossendorfer am Titan (OLCF):

Kelvin-Helmholtz Instability from OLCF on Vimeo.

 

3D-Simulation laserbeschleunigter Protonen geplant

Nun bekamen die Rossendorfer erneut den Zuschlag und wollen diesmal den Titanen mit einer 3D-Simulation laserbeschleunigter Teilchen schwitzen lassen. „Titan ist einer der ganz wenigen Supercomputer, die genug Rechenkraft und Speicher besitzen, um eine volle 3D-Simulationen der Laserbeschleunigung von Ionenstrahlen für die Krebstherapie zu ermöglichen“, erläutert Bussmann. Dabei werden wahrscheinlich rund 200 Terabyte Daten entstehen, was etwa dem Inhalt von 43.000 Daten-DVDs entspricht.

Projekt bereitet den Bau neuartiger Therapie-Anlagen vor

Während Terawatt-Bruder "Draco" nebenan berits fröhlich drauflos lasert, ist Petawatt-Superlaser "Penelope" noch in der Konstruktionsphase. Foto: HZDR/Frank Bierstedt

Petawatt-Superlaser „Penelope“ in der Konstruktionsphase. Foto: HZDR/Frank Bierstedt

Damit will das HZDR den Bau von Superlasern vorbereiten, die für besonders kompakte und preiswerte Protonenbeschleuniger in der Krebstherapie vorgesehen sind. Bisher sind solche Präzisions-Therapien nur mit sehr aufwendigen Ringbeschleunigern möglich, die sich nur ganz weniger Krankenhäuser leisten können – darunter seit kurzem das Uniklinikum Dresden. Das innovative Laser-Beschleunigerkonzept des HZDR könnte in Zukunft dafür sorgen, dass sich auch kleinere Krankenhäuser Protonen-Anlagen leisten könnten – und damit auch mehr Patienten mit Hirntumoren und anderen besonders komplizierten Karzinomen gerettet werden könnten. Autor: Heiko Weckbrodt

Zum Weiterlesen:

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