Cette sélection met en lumière l'excellence scientifique de la DRF sur la scène internationale du calcul haute performance. Elle distingue une fructueuse collaboration académique et industrielle à l'échelle mondiale et valorise la relation privilégiée qu'entretient le CEA avec le RIKEN, au sein d'une collaboration bilatérale, renouvelée très récemment.

En collaboration avec l'équipe de Jean-Luc Vay au Lawrence Berkeley National Lab, l'équipe d'Henri Vincenti du LIDYL (Laboratoire Interactions, dynamiques et lasers) a développé le code 3D d'interaction laser-matière WarpX. Celui-ci utilise désormais un algorithme de type Particle-In-Cell (PIC) massivement parallèle et à maillage raffiné, pour des simulations cinétiques de plasma optimisées sur les supercalculateurs Fugaku, Summit et Perlmutter.

WarpX PIC intègre plusieurs innovations majeures :

• une parallélisation à trois niveaux qui a démontré la portabilité et l'évolutivité des performances sur 5 millions de cœurs A64FX et 24.000 GPU Nvidia V100-SXM2-16 Go ;
• un équilibrage de charge efficace entre plusieurs niveaux de maillage raffiné ;
• le développement et l'optimisation de conditions aux limites avancées, requises entre les niveaux de maillage.

Sur Fugaku et Summit, le code WarpX PIC a produit des simulations 3D d'interaction laser-matière hors de portée des codes standards.

Celles-ci ont permis de lever une limitation majeure des accélérateurs d'électrons compacts, à base de laser. Ce résultat ouvre la voie à des expériences de physique des hautes énergies de nouvelle génération et à la radiothérapie FLASH à ultra-haut débit de dose.

Le prix Gordon Bell (aussi appelé le « prix Nobel du supercalcul »), est un prix décerné chaque année par l'Association for Computing Machinery en conjonction avec la conférence SC (Supercomputing Conference). Il récompense les réalisations exceptionnelles en calcul haute performance. L'objectif principal est de suivre les progrès du calcul parallèle, en récompensant l'innovation dans l'utilisation du calcul haute performance pour les applications en science, ingénierie et analyse de données à grande échelle. Créé en 1987, ce prix prestigieux est financé par Gordon Bell, un pionnier du calcul haute performance et parallèle.

Instantanés d'une simulation 3D (réalisés avec WarpX sur Summit ) avant, pendant et après la réflexion du laser sur un solide initial cible avec un gaz à l'avant. En orange, la densité électronique de le gaz et en bleu et rouge, le champ laser. (c)Luca Fedeli/CEA-DRF-Iramis-LIDYL