Nuevo software permite analizar datos de experimentos nucleares casi en tiempo real

En la frontera de la física nuclear, donde los experimentos generan cantidades ingentes de datos, la velocidad lo es todo. Ahora, un nuevo software desarrollado en los laboratorios nacionales de Oak Ridge y Berkeley promete llevar el análisis de experimentos nucleares a una era casi instantánea, acercando a los científicos a una meta largamente perseguida, procesar información tan rápido como sucede el propio fenómeno.

El instrumento protagonista de este avance es el GRETA (Conjunto de Seguimiento de Energía de Rayos Gamma), una sofisticada esfera formada por 120 cristales de germanio hiperpuro. Su función es captar los diminutos destellos de energía que producen los átomos en colisión y registrar cada evento con precisión milimétrica.

Tradicionalmente, analizar los datos producidos por experimentos nucleares exigía horas o incluso días. Los investigadores debían almacenar los datos en discos y procesarlos en lotes, retrasando decisiones clave sobre el curso del experimento. Sin embargo, el software DELERIA desarrollado en el ORNL permite ahora transmitir los datos directamente, a través de la Red de Ciencias de la Energía (ESnet), a las supercomputadoras más potentes del país.

Este nuevo flujo de trabajo no solo acelera el análisis, sino que transforma la propia forma en que se diseñan y ejecutan los experimentos. Ahora, los científicos pueden ajustar parámetros sobre la marcha, optimizando los resultados en tiempo real. Como explica Gustav Jansen, físico nuclear computacional del ORNL, “hemos creado un canal de datos que elimina la necesidad de enormes infraestructuras informáticas locales y nos permite escalar este sistema a otros laboratorios y aplicaciones científicas”.

Imagina una carrera de relevos donde, en vez de esperar a que el último corredor cruce la meta para analizar su desempeño, los entrenadores reciben datos en cada zancada, permitiendo corregir la estrategia en pleno recorrido. Así funciona el pipeline de DELERIA, procesando cada “colisión” y devolviendo el resultado en cuestión de segundos. El sistema ha demostrado ser capaz de analizar 480.000 eventos por segundo y reducir el volumen de datos en un 97,5%, lo que representa una eficiencia sin precedentes.

El verdadero reto técnico no está solo en la capacidad de cálculo, sino en la latencia, el tiempo que tarda la información en viajar entre laboratorios a través de la red. Aunque las supercomputadoras procesan cada evento en milisegundos, los datos deben recorrer miles de kilómetros. Para “engañar” este límite físico, el equipo ejecuta miles de eventos en paralelo, asegurando que los recursos computacionales nunca estén inactivos. De este modo, el análisis no depende del vaivén de cada paquete de datos individual, sino de un flujo constante y eficiente.

Este avance es fruto de la colaboración entre ORNL, Berkeley Lab, y el Centro de Computación de Liderazgo de Oak Ridge, con el apoyo de la Infraestructura de Investigación Integrada del Departamento de Energía de EE.UU. La meta es replicar esta arquitectura para otros experimentos científicos, permitiendo que la ciencia se beneficie de la computación en la nube a velocidades sin precedentes.

El desarrollo de DELERIA y su integración con GRETA es un primer paso hacia una era donde la toma de decisiones científicas estará impulsada por datos frescos y análisis inmediatos. Si la ciencia moderna busca respuestas en el menor tiempo posible, este tipo de innovación demuestra que la distancia entre el acelerador y la supercomputadora ya no será una barrera, sino un simple canal de alta velocidad.