Optimización de bases sturmianas para el problema de tres cuerpos cuántico.

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La importancia del problema de tres cuerpos cuanticos en la fisica de colisiones atomicas es bien conocida. Una de las maneras de resolverlo es a travez del metodo CI (Configuracion Interaccion). En terminos generales, este metodo utiliza una base del problema de dos cuerpos para buscar una soluc...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Turco, Federico
Formato: Tesis NonPeerReviewed
Lenguaje:Español
Publicado: 2017
Materias:
Física de colisiones atómicas
Tres cuerpos
Códigos numéricos
Procesadores gráficos
Optimization
Optimización
Algorithms
Algoritmos [Sturmians
Sturmianas
Graphics processor unit
Unidad de procesamiento gráfico
Tree bodies
QR Algorithm
Adgoritmo QR
Inverse power, Potencia inversa]
Acceso en línea:http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/639/1/Turco.pdf
Aporte de:
Repositorio Institucional Centro Atómico Bariloche e Instituto Balseiro (RICABIB) de Instituto Balseiro
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description La importancia del problema de tres cuerpos cuanticos en la fisica de colisiones atomicas es bien conocida. Una de las maneras de resolverlo es a travez del metodo CI (Configuracion Interaccion). En terminos generales, este metodo utiliza una base del problema de dos cuerpos para buscar una solucion al problema de tres cuerpos como combinacion lineal de los elementos de la misma. El objetivo de esta tesis es el desarrollo y la optimizacion de codigos numericos para el calculo eficiente de las bases de funciones Sturmianas, que son soluciones de una ecuacion de Schrodinger modelo, donde se asume que la energa es fija, y tomando como autovalor a la magnitud de la interaccion. Dichas bases se pueden obtener numericamente como solucion de un problema de autovalores y autovectores de una matriz tridiagonal, simetrica y con un unico elemento complejo en su diagonal impuesto por la condicion de borde. Los autovalores se obtienen mediante el metodo de iteracion QR mientras que, utilizando el metodo de la potencia inversa, se calculan los autovectores asociados. El calculo de autovalores se implemento en lenguaje C para su funcionamiento en la CPU, y el calculo de autovectores se implemento tanto para CPU, como para funcionar completamente en procesadores graficos (GPU) utilizando la arquitectura CUDA. Se utilizaron distintas caracteristicas de esta biblioteca que permiten la ejecucion asincronica de codigos en GPU y CPU. Cada vez que el algoritmo QR obtiene un autovalor, se obtiene el autovector en GPU. Se corroboro el correcto funcionamiento del caalculo de las bases Sturmianas y se obtuvo un resultado favorable en la eficiencia del hibrido CPU-GPU respecto al calculo solo en la CPU. En efecto, el tiempo empleado para el calculo de los autovalores y autovectores en el codigo hibrido CPU-GPU no difiere a los fines practicos del necesario para calcular solo los autovalores en la CPU.
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