Informatik-Aktivit?ten der Fakult?t für Physik

SFB/TRR-55 ?Hadron Physics from Lattice QCD“

(Prof. Dr. Gunnar Bali, Dr. Jacques Bloch, Prof. Dr. Vladimir Braun, PD Dr. Sara Collins, Prof. Dr. Christoph Lehner, Prof. Dr. Dirk Pleiter, Prof. Dr. Andreas Sch?fer, Dr. Enno Scholz, Dr. Stefan Solbrig, Prof. Dr. Tilo Wettig)

• Entwicklung energieffizienter H?chstleistungsrechner in Kooperation mit Firmen wie IBM und?Intel, z.B. QPACE (Green 500 #1 in 2009 und 2010), iDataCool (Prototype für SuperMUC am LRZ), QPACE2 (Green 500 #15 in 2015), QPACE 3 (Green 500 #5 in 2016)
• Simulation und Nutzbarmachung neuer Architekturen wie Arm-SVE (Zusammenarbeit mit RIKEN, Japan)
• Entwicklung hochperformanter Simulationssoftware, inkl. Beitr?ge zu community libraries wie Grid (Zusammenarbeit mit Brookhaven National Laboratory)
• Entwicklung von Computer-Algebra-Systemen
• Betrieb eigener HPC Ressourcen (ca. 2.5 PetaFlop/s)
• Management und Analyse hoher Datenmengen (derzeit ca. 4 PetaByte)

SFB 631 (2003-2015) ?Festk?rperbasierte Quanteninformationsverarbeitung“

(Prof. Dr. Milena Grifoni, PD Dr. Andreas Hüttel, Prof. Dr. Klaus Richter, Prof. Dr. Christoph Strunk, Prof. Dr. John Schliemann, Prof. Dr. Dominique Bougeard)

• Entwicklung der physikalischen Konzepte für Quantencomputing und Quantenalgorithmen
• Theorie und Experimente zu supraleitenden und spin-basierten Quantenbits
• Untersuchung der materialwissenschaftlichen und technologischen Grundlagen einer festk?rperbasierten Quanteninformationsverarbeitung

SFB 1277 ?Emergente relativistische Effekte in der Kondensierten Materie: Von grundlegenden Aspekten zu elektronischer Funktionalit?t“

(alle Professoren und Nachwuchsgruppenleiter des Bereiches Festk?rperphysik)

• Entwicklung von Simulationssoftware und deren Anwendung in nanoskaligen Materialien
• Entwicklung von Hybrid-Materialsystemen als Basis für topologisches Quantencomputing
• Untersuchung neuer Materialklassen mit Funktionalit?ten für zukünftige Elektronik

DFG-Projekt zu Fehlertolerantem Quantum Computing in Silizium 28

(Prof. Dr. Dominique Bougeard)

Projekt im Broad Agency Program der US-Regierung zu ?Qubits in Silicon“

(Prof. Dr. Dominique Bougeard)

BMBF Projekt ?Theoretische Untersuchung von Supraleiter-basierten Qubits und Schaltkreisen mit ultrastarker Licht-Materie Kopplung“

(Prof. Dr. Milena Grifoni, im Rahmen des?EU Quantera Consortium ?Supraleiter-basierte Quantentechnologien mit ultrastarker Licht-Materie Wechselwirkung“ (SiUCs))

Regensburg Center for Ultrafast Nanoscopy (RUN)

(Professoren aus Physik, Biologie und Chemie)

• Entwicklung massiv paralleler Algorithmen zur Echtzeitauswertung ultraschneller Mikroskopiefilme
• H?chsteffiziente Bild- und Mustererkennung sowie Data-Mining in multi-dimensionalen Mikroskopiedaten
• Entwicklung von Machine-Learning-Strategien zur Steuerung ultraschneller Mikroskope

Mitglieder der Fakult?t von Physik sind u.a. an folgenden internationalen Informatik-Projekten beteiligt (typischerweise als Koordinator oder Projektleiter):

• European Processor Initiative (EPI) https://www.european-processor-initiative.eu: Projekt zur Entwicklung einer Familie Europ?ischer Prozessoren, die u.a. für HPC eingesetzt werden sollen
• EXA2PRO https://exa2pro.eu: Europ?isches Projekt zur Entwicklung einer neuen Programmierumgebung für zukünftige Exascale-Architekturen basierend auf Rechenbeschleunigern wie Grafikkarten oder FPGAs
• ExaNoDe http://exanode.eu: Europ?isches Projekt zur Entwicklung einer neuen HPC Rechnerknotenarchitektur basierend auf einem 3-dimensionalen Integrationskonzept von Chiplets auf aktiven Interposern
• Human Brain Project (HBP) https://www.humanbrainproject.eu/en: Europ?isches Flagship-Projekt mit dem Ziel der Schaffung einer Infrastruktur für Spitzenforscher in den Bereichen Neurowissenschaften, Computer und Neuromedizin
• Advanced Computing Architectures (ACA): Projekt zur Entwicklung eines neuromorphen Systems anhand neuro-wissenschaftlicher Fragestellungen mit dem Ziel, Netzwerke natürlicher Dichte mit deutlich h?herer Geschwindigkeit simulieren zu k?nnen, als dies aktuell auf konventionellen Rechnerarchitekturen m?glich ist (und voraussichtlich sein wird)
• Huawei-Jülich Collaboration: Industrie-Kollaboration zur Entwicklung und Evaluierung von neuer Rechnertechnologie basierend auf Arm Prozessoren
• ICEI/Fenix https://fenix-ri.eu: Europ?isches Projekt zur Schaffung einer f?derierten HPC und Cloud Infrastruktur und Entwicklung von allen dafür notwendigen Services, beispielsweise im Bereich AI, data management, scheduling
• Maestro https://www.maestro-data.eu: Europ?isches Projekt zur Entwicklung einer Middleware für Daten- und Speicher-orientierte Programmierung von Exascale-Rechnern beispielsweise für Simulationen im Bereich von Wettervorhersagen, Erdwissenschaften, Materialwissenschaften
• Centre of Excellence “Materials design at the Exascale” (MaX2) http://www.max-centre.eu: Europ?isches Kompetenzzentrum für Materialwissenschaften, welches zum Ziel hat, Anwendungen aus diesem Bereich für zukünftige Exascale-Rechner fit zu machen und Wissen für das Codesign solcher Rechner zu schaffen
• MB2020 https://www.montblanc-project.eu: Europ?isches Projekt zur Entwicklung von Komponenten für zukünftige Prozessoren, die für Big Data und HPC optimiert sind
• NVIDIA Application Lab at Jülich: Industrie-Kollaboration mit Schwerpunkt auf Portierung von Anwendungen auf GPU-beschleunigte H?chstleistungsrechner
• Power Acceleration and Design Centre (PADC): Industrie-Kollaboration mit den Firmen IBM und NVIDIA im Kontext der OpenPOWER Foundation zur Entwicklung von Technologie basierend auf dem POWER Prozessor
• PPI4HPC https://ppi4hpc.eu: Europ?isches Projekt zur Beschaffung von innovativen L?sungen für zukünftige H?chstleistungsrechner für die wissenschaftliche Nutzung in Europa
• PRACE PCP http://www.prace-ri.eu:? Durchführung einer vorkommerziellen Auftragsvergabe für F&E Services im Bereich der Entwicklung energie-effizienter HPC Architekturen für zukünftige Europ?ische H?chstleistungsrechner
• SAGE2 http://www.sagestorage.eu: Europ?isches Projekt zur Entwicklung eines neuen Objektspeichers (object store), welcher für die Nutzung in den Bereichen H?chstleistungsrechnen und Big Data optimiert ist
• sparse2big http://www.fz-juelich.de/ias/jsc/EN/Research/Projects/_projects/sparse2big.html: Helmholtz Incubator Projekt für die Entwicklung von Methoden und Techniken für die Verarbeitung gro?er Datens?tze mit vielen Variablen, aber meist unerkannten, fehlenden oder verrauschten Datenpunkten, wie sie beispielsweise im Bereich der Genomik auftreten
• STIMULATE http://stimulate-ejd.eu: Europ?isches Netzwerk zur Ausbildung von Doktoranden in Forschungsbereichen wie Gitter-QCD, CFD/Turbulenz und Biologie mit Schwerpunkt auf HPC und Datenwissenschaften
• EuroPLEx http://europlex.unipr.it/: Europ?isches Netzwerk zur Ausbildung von Doktoranden in Teilchenphysik, Gitterfeldtheorie und Extreme Computing
• KONWIHR https://blogs.fau.de/konwihr: Simulationssoftware für Krebsprogressionsmodelle auf Multi-/Manycore-Systemen
• Forschungsprojekt am Brookhaven National Lab (BNL) zur effizienten Zustandspr?paration für Quantenfeldtheorien auf Noisy-Intermediate Scale Quantum (NISQ) Hardware
• Entwicklung optimierter HPC Strategien: KNL–Omni-Path Cluster und Omni-Path Whitepaper mit Intel