格子ージ理論によるハドロンの質量の計算及びクォーク・グルーオンの相構造の解明

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62060001
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 岩崎 洋一 筑波大学, 物理学系, 教授 (50027348)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金谷 和至 筑波大学, 物理学系, 助手 (80214443) ; 吉江 友照 筑波大学, 物理学系, 助手 (40183991) ; 小柳 義夫 筑波大学, 電子情報工学系, 教授 (60011673) ; 白川 友紀 筑波大学, 構造工学系, 助教授 (20112021) ; 星野 力 筑波大学, 構造工学系, 教授 (30027130)
• Keywords: QCD / PAX / 演算要素 / クエンチ近似 / full QCD / 有限温度転移 / クォーク / 伝播関数

Research Abstract

昭和63年度完成した240台の演算要素(PU)から構成される並列計算機QCDPAXのハードウェアのデバッグに6ケ月程度かかった。原因はクロストーク、タイミングのずれ等によることが解明され、すべての演算要素に必要なパッチをあてて修正した。その結果長時間本格的な計算を安定して行うことが可能となった。
残りの演算要素は、上の改良を加えて製作を行い、全480台の演算要素の製作を完了した。約1割程度の演算要素に動作不良の部分があり、その原因解明と改良を重ねている。
一方、ソフトウェアの方は、素粒子物理のQCDの計算の為のプログラム開発、ライブラリの完備などが進められ、実際にクエンチ近似でのモンテカルロ法によるシミュレーションを行い程々の物理量を計算することが可能となった。
現在のコンパイラでは、充分オプティマイズされたコードを生成することはできないので、プログラムで良く使用される部分は中間的な言語gfa(quick floating assembly言語)を用いて、ライブラリを作成して高速化をはかることにした。例えば、QCDの計算では複素数を成分として3×3行列の乗算がひんぱんに用いられる。これをライブラリ化して、関数呼び出しの形で簡単に使用できるようにした。この事により、上に述べたクエンチ近似のモンテカルロ法のプログラム以外に、クォークの伝播関数を求めるプログラム、full QCDのプログラムを作成した。これによりクエンチ近似で、有限温度転移の一次相転移であることが再確認され、新しい精度の良い結果が得られた。

Research Products

• [Publications] Shirakawa,T.et al.: "QCDPAX-An MIMD array of vector processors for the numerical simulation of quantum chromodynamics" Proceedings of Supercomputing '89. 495-504 (1989)
• [Publications] Iwasaki,Y.et al.: "Status of QCDPAX" Nuclear Physics B(Proceedings Supplements). (1990)
• [Publications] HOSHINO,Tsutomu: "Development of Super Parallel Computer PAX and Its Applications" Supercomputing in Nuclear Applications Mito,March 12-16,1990. (1990)
• [Publications] Oyanagi,Y.: "Supercomputing in Physics" Proceedings of the IV EPS Seminar on International Facilities. 57-68 (1989)
• [Publications] 白川友紀: "QCDPAXのアーキテクチャ" 応用情報学研究年報. 14. 127-134 (1989)
• [Publications] 白川友紀: "QCDPAXのソフトウェア" 応用情報学研究年報. 14. 135-139 (1989)