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El Experimento ATLAS: Ciencia y TICs

M. Losada

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ATLAS en el Mundo

Datos

37 países

174 instituciones

2700 integrantes

1800 con Ph.D.

349 mujeres

15.6% mujeres

EL PROYECTO LHC

Vista General del LHC y sus Experimentos

50-150 m de profundidad27 km de circunferencia

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Progreso en nuestro conocimiento de la materia

El protón, de hecho, no esta solamente formado por tres quarks (uud)

Realmente hay 3 quarks de valencia (uud) + un “mar” de gluones y parejas quark-antiquark de vida corta

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Partículas y Campos elementales(Los constituyentes de la materia)

10-9 m

10-10 m

10-15 m

PS

10-18 m

10-14 m

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Unificación de las fuerzas fundamentales

Quantum Gravity

Super Unification

Grand Unification

Electroweak Model

QED

Weak Force

Nuclear Force

Electricity

Magnetism

Maxwell

Short range

Fermi

QCD

Long range

Short range

Terrestrial Gravity

Celestial Gravity

Einstein, NewtonGalilei

Kepler

Long range

?

Universal Gravitation

Electro magnetism

Weak TheoryStandard

model

Theories: STRINGS? RELATIVISTIC/QUANTUM CLASSICAL

SU

SY

?

8

No sabemos todo!

Porqué tres generaciones?

Supersimetría?

El origen de la masa?Bosón de Higgs?

El LHC ayudará a resolver todos estos misterios

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Porqué aceleradores? Investigación en física de Partículas

Aceleradores y detectores

Microscopios Telescopios ópticos y radiotelescopios

Binoculares

La astrofísica estudia la materia en sus dimensiones más grandes

La física de partículas estudia la materia en sus dimensiones más ínfimas

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ATLAS Barrel Toroid coil transport and lowering into the underground cavern

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Colisiones en el LHC

Bunch Crossing 4 107 Hz

7x1012 eV Beam Energy 1034 cm-2 s-1

Luminosity 2835 Bunches/Beam 1011

Protons/Bunch

7 TeV Proton Proton colliding beams

Proton Collisions 109 Hz

Parton Collisions

New Particle Production 10-5 Hz (Higgs, SUSY, ....)

p pH

µ+

µ-

µ+

µ-

Z

Zp p

e- e

q

q

q

q

1

-

g~

~

20~

q~

10~

Selection of 1 event in 10,000,000,000,000

7.5 m (25 ns)

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Trigger and Data Acquisition

So

ftw

are

Har

dw

are

Reducir rata de 40 MHz a 200Hzreteniendo los

eventos interesantes que

son raros

200Hz bytestream de 1.6MB de “raw

data” , que llegan a ser 30TB/dia.

Level 1 decision based on data from calorimeters and muon trigger chambers; synchronous at 40 MHz

Level 2 uses Regions of Interest identified by Level-1 (< 10% of full event) with full granularity from all detectors

Event Filter has access to full event and can perform more refined event reconstruction

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Worldwide LHC Computing Grid (WLCG)

WLCG is a worldwide collaborative effort on an unprecedented scale in terms of storage and CPU requirements, as well as the software project’s size

GRID computing developed to solve problem of data storage and analysis

LHC data volume per year: 10-15 Petabytes

Web pública approx. 8 TB

One CD has ~ 720 Mbyte 109 MB = 1015 Byte

(Note: the WWW is from CERN... )

Concorde(15 Km)

Balloon(30 Km)

CD stack with1 year LHC data!(~ 20 Km)

Mt. Blanc(4.8 Km)

50 CD-ROM

= 35 GB

6 cm

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Tier-0 (CERN):•Data recording•First-pass reconstruction

•Data distribution

Tier-1 (11 centres):•Permanent storage•Re-processing•Analysis

Tier-2 (>200 centres):• Simulation• End-user analysis

WLCG Grid

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Worldwide LHC Computing Grid

LCG/EGEE/OSG e-Science Grid is in production:

• World-wide Coverage

• Over 200 sites

• > 20’000 CPUs

• Multi-petabyte storage

Primeras Colisiones 2009/2010

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H ZZ 4

e,

Z

e,

e,

e, mZ

Hg

g

tZ(*)

“Gold-plated” channel for Higgs discovery at LHC

Simulation of a H ee event in ATLAS

Physics example

Prestación de Servicios HPCPrestación de Servicios HPCMuchos procesos investigativos, independiente del área que trate, requiere servicios computacionales de alto desempeño.

Ejemplos: medicina, geociencias,etc etc

La estrategia propuesta se basa en una combinación La estrategia propuesta se basa en una combinación de tres modelos existentes: Cluster Computing (UAN), de tres modelos existentes: Cluster Computing (UAN), Grid Computing (UAN+) y servicios Cloud Computing.Grid Computing (UAN+) y servicios Cloud Computing.

Internet +Internet2

Gracias!!

Backup slides

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Typical Elements of a Collider Detector

Central detector • Tracking, p

T, MIP

• Em. shower position • Topology

• Vertex

Electromagnetic and Hadron calorimeters • Particle identification (e, Jets, Missing E

T)

• Energy measurement

Each layer identifies and enables the measurement of the momentum or energy of the particles produced in a collision

µµnn

pp

Heavy materials

Heavy materials (Iron or Copper + Active material)

ee

Materials with high number of protons + Active material

Light materials

Muon detector • µ identification

Hermetic calorimetry • Missing Et measurements