LEMONT, Ill. — Ketika para ilmuwan di Laboratorium Nasional Argonne menjelaskan superkomputer Aurora baru dan fasilitas pengguna Advanced Photon Source yang ditingkatkan, mereka cenderung menggunakan kata-kata superlatif.
“Aurora sangat besar,” kata Katherine Riley, direktur sains di Argonne. “Bayangkan saja itu seperti 10.000 komputer yang saling berkomunikasi dengan sangat, sangat cepat.”
“Bayangkan Advanced Photon Source sebagai mikroskop raksasa,” kata Laurent Chapon, direktur sains foton di Argonne. “Itu mikroskop sinar-X raksasa. Anda tahu, sedikit mirip dengan yang ada di lingkungan medis, tetapi satu miliar kali lebih terang dari itu.”
Bersama-sama, kedua instrumen ilmiah mutakhir ini siap merevolusi penelitian di berbagai bidang, dari ilmu material dan kedokteran hingga pemodelan iklim dan energi.
Tahun ini, Argonne, pusat penelitian dan pengembangan yang didanai pemerintah federal di Lemont, Illinois, meningkatkan penggunaan dua perangkat ilmiah yang dinamis tersebut. Aurora diperkenalkan lebih awal pada tahun 2024, sementara APS juga diluncurkan tahun ini.
Kini, fasilitas yang dioperasikan oleh Departemen Energi AS tersebut mengundang para peneliti untuk memanfaatkan teknologi inovatif tersebut. Undangan tersebut telah dimulai sejak awal tahun ini, dan kini diperpanjang dengan sungguh-sungguh pada musim gugur ini.
“Kami telah memiliki proyek yang sangat sukses yang telah dijalankan di antara sumber foton canggih di Aurora, tempat berbagai eksperimen berlangsung,” kata Riley. “Para peneliti telah datang dari berbagai bidang. Anda memiliki astrofisika dan biologi, kimia, ilmu material dari berbagai jenis dan penelitian teknik. Dan semuanya sangat menarik.”
Aurora telah terpasang sepenuhnya di Argonne pada tahun 2023. Sebagai salah satu superkomputer terkuat di dunia, komputer ini mampu melakukan lebih dari satu kuintiliun kalkulasi per detik. Musim semi ini, Argonne mengumumkan bahwa komputer ini telah memecahkan batasan exascale, dan sekarang menjadi superkomputer tercepat dan berperingkat tertinggi di dunia untuk komputasi performa tinggi dan konvergensi kecerdasan buatan.
LIHAT JUGA: Tabrakan pesawat antariksa NASA mungkin telah menciptakan hujan meteor yang akan berlangsung selama 100 tahun
Kekuatan pemrosesannya yang besar akan memungkinkan para peneliti untuk menangani simulasi rumit dan tugas analisis data yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan.
“Dengan Aurora, kalkulasi diterapkan pada masalah yang ingin kami selesaikan,” kata Riley. “Jadi, saat kita melihat masalah seperti efisiensi energi, saat kita melihat tantangan seperti energi terbarukan atau pengobatan yang lebih baik untuk berbagai penyakit, saat kita melihat gagasan tentang perubahan iklim dan memahami iklim, ini adalah jenis masalah, di antara yang lain, yang dapat kita selesaikan dengan sistem ini.”
Aurora akan mengekstrak data dari Advanced Photon Source, yang ditingkatkan pada musim panas 2024.
APS, yang ditempatkan dalam sebuah cincin yang sangat besar sehingga Wrigley Field dapat memuat keseluruhannya di dalamnya, akan menghasilkan sinar-X yang hingga 10 kali lebih terang dari pendahulunya, yang memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari materi pada tingkat detail yang belum pernah ada sebelumnya.
Dengan menggabungkan kemampuan Aurora dan APS, para peneliti akan dapat menyelidiki struktur dan sifat material dengan presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Salah satu bidang kolaborasi paling menarik antara Aurora dan APS adalah di bidang penemuan material.
Dengan menggunakan Aurora untuk mensimulasikan perilaku berbagai material dalam berbagai kondisi, para ilmuwan dapat mengidentifikasi kandidat yang menjanjikan untuk penelitian lebih lanjut. APS-II kemudian dapat digunakan untuk mengkarakterisasi material ini secara eksperimental, memberikan wawasan berharga tentang sifat dan aplikasi potensialnya.
“Ini merupakan transformasi bagi sains,” kata Chapon. “Kita dapat menggunakan kekuatan mikroskop sinar-X raksasa ini untuk menyelidiki materi secara mendalam dan memahami beberapa pertanyaan ilmiah yang sangat mendasar. Ini akan berdampak langsung tidak hanya pada sains, tetapi juga pada masyarakat.”
Peluncuran Aurora dan APS-II menandai tonggak penting bagi Laboratorium Nasional Argonne dan komunitas ilmiah secara keseluruhan. Instrumen canggih ini diharapkan dapat mendorong inovasi dan penemuan di tahun-tahun mendatang.
Pejabat Argonne mengatakan penelitian yang didanai swasta dan pemerintah akan dilakukan dengan kekuatan gabungan Aurora dan APS.
“Kami adalah fasilitas pengguna nasional, jadi itu berarti siapa pun dapat mengajukan permohonan untuk menggunakan ini,” kata Riley. “Anda tidak perlu didanai oleh Departemen Energi. Anda bahkan tidak perlu didanai oleh pemerintah federal. Anda bisa menjadi peneliti swasta. Anda bahkan bisa menjadi peneliti asing. (Aurora dan APS) telah melalui banyak iterasi, banyak perubahan. Jadi, melihatnya akhirnya aktif adalah kelegaan yang luar biasa. Ini benar-benar terjadi tepat saat kita membuat transisi besar dalam sains, dengan pembelajaran mendalam dan kecerdasan buatan. Jadi, inovasi baru ini memungkinkan kita untuk beralih dari masalah yang sebelumnya tidak kita duga dapat kita atasi, ke masalah yang mungkin dapat kita atasi.”