DIFAET

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Categoria: ETIC Project
Pubblicato: Martedì, 21 Marzo 2023 17:19
Scritto da Michele Punturo
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Nome Facility: DIFAET (DIFA Einstein Telescope)

Unità Operative coinvolte: Università di Bologna, Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi” (DIFA)

Persona/e di contatto: Prof. Andrea Cimatti, Prof. Michele Moresco

Obiettivi Tecnico-Scientifici:

(1) Realizzazione di un cluster informatico congiunto DIFA+INFN-Bologna (BETIF) per ricerca e sviluppo tramite una piattaforma di calcolo eterogenea per progettazione di algoritmi, modelli AI, simulazioni e test.

2) Ricerca sperimentale sulle proprietà ottiche e meccaniche dei materiali per il coating degli specchi di ET al fine di minimizzare le fonti di rumore e massimizzare la sensibilità della rivelazione di onde gravitazionali.

Descrizione

Il DIFA offre competenze teoriche (astrofisica e cosmologia con le onde gravitazionali), sperimentali, computazionali e di formazione (dalle lauree al dottorato) per lo sviluppo di ET. Inoltre, il DIFA ha costituito l’Unità BoET insieme a INFN-Bologna nell’ambito generale di ET, e partecipa alle collaborazioni GRAWITA ed ENGRAVE. Grazie a questo, la facility DIFAET mira a fornire un contributo significativo al progetto ETIC.

Dal punto di vista computazionale, il DIFA include esperti sia in software che in informatica, come ad esempio la responsabilità nello sviluppo di software per la pipeline Euclid, ruoli di alto profilo ed esperienza nel coordinamento informatico in grandi esperimenti HEP (LHC), esperienza nell'esecuzione di challenge WLCG e nella gestione di cluster informatici per la scienza ad alta intensità di dati, esperienza nei flussi di lavoro ML/DL applicati e pipeline AI. Uno dei due obiettivi di DIFAET è realizzare un cluster informatico congiunto DIFA+INFN-Bologna (Facility BETIF) che diventerà un agile hub in grado di attrarre ricercatori e studenti grazie a un sistema CPU-GPU-FPGA potente e versatile per la progettazione e il test di algoritmi, modelli AI, simulazioni, e lo svolgimento di test di pre-produzione dei flussi di lavoro completi. Il cluster sarà composto principalmente da server multi core a profilo intermedio con capacità RAM intermedia/elevata, oltre a capacità di archiviazione, server multi card multi core ad alto profilo con capacità RAM elevata.

Il gruppo di Fisica della Materia Condensata del DIFA vanta un’estesa esperienza e offre competenze funzionali allo sviluppo e all’ottimizzazione del coating degli specchi. Il gruppo dispone del personale qualificato necessario per svolgere tale ricerca con i nuovi apparati sperimentali e l'aggiornamento di quelli esistenti. Le attività previste includono la deposizione di film sottili e multistrati di ossidi (ad es. SiO2 e TiO2:Ta2O5) mediante magnetron sputtering (25<T<450 °C) con sputtering reattivo o inerte, esperimenti di Absorption Fine Structure e X-ray Scattering per analisi della struttura atomica a breve (< 4 Å) e medio raggio (4 – 10 Å), misurazioni delle perdite meccaniche su macroscala tramite analisi di smorzamento/attrito interno e su microscala tramite analisi AFM in-situ per caratterizzare la meccanica di superficie/interfaccia e la formazione di difetti in funzione della temperatura in tempo reale, simulazioni di dinamica molecolare per sviluppare un modello realistico per il coating amorfo tramite un protocollo computazionale per la misurazione in silico della perdita per attrito e prevedere come modificare la struttura/composizione del coating, misure di assorbimento ottico tramite interferometria fototermica a percorso comune per strati/rivestimenti, deflessione ottica da materiali sfusi e sfasamenti con cavità ottiche ad alta finesse.

Tempistica: realizzazione entro il 30/06/2025

Investimento (infrastrutturale e apparati):

- ETIC WP2 (Optics , Electronics and Photonics): 47.000 € (apparati)

- ETIC WP5 (Computing & DAQ): 44.000 € (apparati)

Risorse Umane: (solo ETIC): 1 borsa di dottorato in WP2 su fondi ETIC + cofinanziamento DIFA.