On the Way to Future's High Energy Particle Physics Transport Code

High Energy Physics (HEP) needs a huge amount of computing resources. In addition data acquisition, transfer, and analysis require a well developed infrastructure too. In order to prove new physics disciplines it is required to higher the luminosity of the accelerator facilities, which produce more-and-more data in the experimental detectors. Both testing new theories and detector R&D are based on complex simulations. Today have already reach that level, the Monte Carlo detector simulation takes much more time than real data collection. This is why speed up of the calculations and simulations became important in the HEP community. The Geant Vector Prototype (GeantV) project aims to optimize the most-used particle transport code applying parallel computing and to exploit the capabilities of the modern CPU and GPU architectures as well. With the maximized concurrency at multiple levels the GeantV is intended to be the successor of the Geant4 particle transport code that has been used since two decades successfully. Here we present our latest result on the GeantV tests performances, comparing CPU/GPU based vectorized GeantV geometrical code to the Geant4 version

Nehézion ütközésekben nagy transzverzális impulzussal keletkezett töltött hadronok megfigyelése a CERN LHC ALICE kísérletben = Triggering on charged hadrons produced with large transverse momenta in heavy ion collisions at the CERN LHC ALICE experiment

Ez a projekt az NK62044 (2006-2009) OTKA projektben folytatott kutatásokat egészítette ki, amely kutatási téma alapcélja a nagy impulzusú töltött részecskék kísérleti azonosítása és a kapott adatok elméleti értelmezése volt LHC energián történő proton-proton és nehézion ütközéseben. Az OTKA által biztosított anyagi forrás lehetővé tette az olasz kollégákkal folytatott kísérleti együttműködésünk intenzitásának növelését. Igy sikeresen folytattuk a Bari Egyetemen és a CERN-ben dolgozó kollégákkal a tervezett VHMPID (Very High Momentum Particle Identification Detector) detektorhoz kapcsolódó K+F fejlesztések elvégzését (pl. az olasz kollégák Budapestre látogattak 2007-ben). Hasonló módon együtt installáltuk és együtt üzemeltettük a HMPID detektort (High Momentum Particle Identification Detector) az LHC ALICE együttműködésen belül. 2008 nyarán sikeres kozmikus tesztméréseket végeztünk. Az LHC elindulásának eltolódása lehetővé tette számunkra, hogy kiterjedt elméleti vizsgálatokat folytathassunk a nagy impulzusú részecskék keletkezéséről, valamint folytathassuk a kísérleti adatok analízisére való felkészülést. Összességében 3 kísérleti összefoglalót és 12 elméleti cikket publikáltunk. Budapesten, az MTA KFKI RMKI-ban tovább folytattuk a VHMPID detektor építését és 2008 májusban sikeres teszteket végeztünk az elkészült prototípusokkal a CERN PS gyorsító 6 GeV/c másodlagos pion nyalábjánál. | This project was an extension of the OTKA project NK 62044 (2006-2009), which has the basic aim to identify experimentally and investigate theoretically charged hadrons produced with high transverse momentum in ultrarelativistic proton-proton and heavy ion collisions at the LHC accelerator. The received financial support has been spent to strengthen our collaboration with the Italian partner from Bari University and the CERN on the R&D activity for the planned VHMPID (Very High Momentum Particle Identification Detector) and to support the running of the mutually built and managed HMPID (High Momentum Particle Identification Detector). HMPID has been installed and comissioned in 2007-2008 at CERN and it was ready to start data collection. Because of the technical difficulties appeared at CERN have shifted the starting date to 2009, finally no p+p data has been collected in 2008. However, successfull cosmic ray tests have been performed during the Summer of 2008. We have participated on these tests and have supported the operation of the HMPID. A consequence of the delay was to have more time to perform theoretical model building and analysis. We have published 3 experimental summaries about the HMPID detector and 12 theoretical papers related to ALICE physics. We have continued our R&D activity on the construction of the VHMPID and performed beam tests at CERN PS on the prototypes, constructed in Budapest at the MTA KFKI RMKI

Nehézion ütközésekben nagy transzverzális impulzussal keletkezett töltött hadronok azonosítása és vizsgálata a CERN LHC ALICE kísérletben = Identification and investigation of charged hadrons produced with large transverse momenta in heavy ion collisions at the CERN LHC ALICE experiment

Kutatócsoportunk részt vesz a CERN LHC ALICE együttműködésben. Az alábbi tudományos eredményeket értük el 2006-2009 között: -A, HMPID detektor: Részt vettünk a HMPID megépítésében és installálásában, on-line monitorozó software-t fejlesztettünk ki. Adatgyüjtésben vettünk részt a kozmikus és az első pp ütközési periódusban. 2009-től Molnár Levente a kísérlet Run Coordinatora. -B, VHMPID fejlesztés: Trigger modul kifejlesztése nagy impulzusú hadronokra, új technológiai megoldások vizsgálata (Gáz Elektron Sokszorozó - GEM). Az ALIROOT-ba beillesztettük a VHMPID-et. Kisméretű prototípus elkészítése és tesztelése a CERN PS-nél. -C, Tier-2 ALICE GRID állomás az RMKI-ban: A dedikált GRID nagysága: 100 CPU, 30 TB tároló 2009-ben. . -D, Elméleti eredményeink (nagy-pT fizika, HMPID, VHMPID specifikusan): PP és PbPb ütközésben tanulmányoztuk nagy impulzusú részecskék keletkezési mechanizmusait: parton fragmentáció és pQCD, közel-termikus rendszerek Tsallis-eloszlással, nem-perturbatív párkeltés időfügggő intenzív terekben. Kvark koleszcencia modellünket továbbfejlesztettük és alkalmaztunk. 2-jet és 3-jet eseményeket vizsgáltuk. Nehézion ütközésben kezdeti és végállapoti kölcsönhatást vizsgáltunk, igy a jetek energiaveszteségét. Eredményeinket 40 tudományos közleményben jelentettük meg: 24 cikk referált újságban (IF: 68), 9 cikk conferencia kötetben, 2 e-print formájában, valamint 2 poszter és 3 szerkesztett proceedings. A csoport WEB-oldala: http://alice.kfki.hu/ | Our research group participates in the CERN LHC ALICE collaboration. During 2006-2009 we have accomplished the following results: -A, HMPID detector: Participation in the construction and installation; developing on-line monitoring software. We run cosmic ray data collection and start pp. Molnár L. became Run Coordinator in 2009. -B, VHMPID upgrade: Development of a high-pT trigger module, study new technologies, e.g. Gas Electron Multipliers (GEM). ALIROOT is improved for VHMPID simulations. Small size prototype has been tested in pion testbeam. -C, Tier-2 ALICE GRID station at RMKI: The ALICE dedicated GRID unit consists of 100 CPU and 30 TB storage in 2009. -D, Theoretical studies related to VHMPID and high-pT physics High momentum particle production and correlation in pp and PbPb collisions were studied: parton fragmentation described by perturbative QCD, near-thermal models containing Tsallis distributions and non-perturbative pair production in time dependent intense fields. Quark coalescence model has been improved and applied. 2-jet and 3-jet events have been studied. In PbPb collisions initial state and final state effects, especially jet energy loss has been investigated. We published 40 papers: 24 papers in refereed journals (IF: 68), 9 papers in conference proceedings, 2 e-prints, 2 posters, 3 edited proceedings of High-pT Workshops. Our WEB-page: http://alice.kfki.hu