L’analisi dei dati nella fisica nucleare potrebbe presto compiere un salto in avanti grazie a un software innovativo che permette il trasferimento e l’elaborazione quasi istantanea delle informazioni sperimentali. Si chiama DELERIA, acronimo di Distributed Event Level Experiment Readout and Analysis, ed è il frutto della collaborazione tra due pilastri della ricerca statunitense: il Lawrence Berkeley National Laboratory e l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL).
Tradizionalmente, i dati raccolti in esperimenti di fisica nucleare venivano trasportati su lunghe distanze fino a supercomputer in grado di processarli, un’operazione che poteva richiedere giorni. Oggi, grazie a DELERIA, questo tempo si è ridotto a meno di dieci secondi, aprendo la strada a un nuovo approccio nella gestione e nell’ottimizzazione degli esperimenti scientifici in tempo reale.
Il software verrà utilizzato in particolare con GRETA (Gamma Ray Energy Tracking Array), uno strumento di ultima generazione in fase di costruzione presso il Berkeley Lab. GRETA è un rilevatore di raggi gamma che permette di sondare le strutture del nucleo atomico. Con l’integrazione di DELERIA, gli scienziati potranno ricevere quasi istantaneamente i risultati degli esperimenti, apportando eventuali modifiche in tempo reale anziché attendere l’elaborazione differita dei dati, come avveniva in passato.
L’elemento chiave della tecnologia è l’uso di una rete di trasmissione ad alta velocità, l’ESnet (Energy Sciences Network), una infrastruttura in fibra ottica sviluppata dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Questa rete è in grado di trasportare dati a una velocità di 40 gigabit al secondo, l’equivalente di un film in alta definizione ogni secondo. Grazie a questa infrastruttura, DELERIA può trasmettere informazioni su distanze superiori a 3.200 chilometri in pochi istanti.
Oltre alla velocità, un altro vantaggio fondamentale è la capacità del sistema di elaborare i dati in parallelo: mentre una parte delle informazioni viene trasmessa, un’altra viene già analizzata. Questo approccio consente un’accelerazione complessiva di circa dieci volte rispetto ai metodi precedenti.
Durante i test condotti su un modello virtuale di GRETA, il sistema ha mostrato di poter processare fino a 480.000 eventi di collisione di fotoni al secondo, confermando le stime iniziali. Non solo: grazie all’elaborazione in tempo reale, si riesce anche a ridurre del 97,5% il volume di dati da archiviare, restituendo ai ricercatori soltanto le informazioni essenziali e già analizzate.
La piattaforma DELERIA rappresenta un importante tassello nell’iniziativa Integrated Research Infrastructure promossa dal Dipartimento dell’Energia. Come sottolinea Gustav Jansen, fisico nucleare di ORNL e tra i responsabili del progetto, la stessa tecnologia potrà essere impiegata in molti altri strumenti scientifici, aprendo la strada a una nuova generazione di laboratori distribuiti e interconnessi.
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