Un cercetător de la Institutul de Cercetare al Universității Transilvania a dezvoltat cipuri pentru cel mai mare experiment de fizica particulelor din lume – acceleratorul de la Geneva

Ștefan Popa, asistent cercetător la Institutul de Cercetare ale Universității Transilvania a gândit mii de cipuri care vor fi folosite la cel mai mare experiment de fizica particulelor din lume, acceleratorul de particule de la Geneva, care va fi repornit în această primăvară. Din echipa lui Ștefan Popa face parte și colegul său, Radu Coliban, coordonați de profesorul Mihai Ivanovici, scrie Radio România Brașov FM.

În urmă cu 9 ani, Ștefan Popa era student în anul 3, la Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor, de la Universitatea Transilvania și studia circuite integrate. Ulterior, echipa lui Ștefan a început să lucreze la aceste circuite integrate, iar munca sa a fost rezumată într-o lucrare de doctorat premiată luna trecută la ATLAS Thesis Awards 2021.

Lucrarea lui Ștefan Popa este intitulată „Circuitul integrat ROC pentru experimentul ATLAS de la LHC”.

“Am pornit de la niște specificații care ne-au fost livrate de cei de la Geneva, după care am proiectat, am simulat (…) foarte multe verificări, foarte multe simulări și procese de validare după care, în 2016, pe 15 august a fost trimis la fabrică în California. Până a venit cipul am ajutat la documentarea lui, după care m-am apucat să construiesc o plăcuță de testare pe care cipul fabricat urmează să fie montat și să verific că funcționează, că produsul fabricat corespunde cu ce am simulat eu pe calculator”, a spus Ștefan Popa, asistent cercetare în cadrul Institutului de Cercetare-Dezvoltare al Universității Transilvania, pentru Radio România Brașov FM.

În paralel, și cei de la CERN, de la Geneva, au făcut verificări, precum și cei de la Universitatea din Michigan, SUA. De asemenea, a fost testat, de către Ștefan Popa în condiții de radiație nucleară la Institutul Demokritos din Atena, Grecia.

Este nevoie de aproximativ 4.900 de cipuri în Geneva să funcționeze concomitent și au fost fabricate cel puțin 6.000, pentru că în urma testelor puteau fi descoperite defecte de fabricație.

Acceleratorul a fost oprit din cauza unor modernizări și va reporni în primăvara acestui an, după ce a fost închis timp de 3 ani.

“Acum o să treacă într-o etapă de măsurători când o să se ciocnească particule și cipul nostru de la Brașov, 4.900 de bucăți vor fi folosite pentru a face acele măsurători”, a adăugat Ștefan Popa.

Informații de context

Large Hadron Collider (în traducere din limba engleză „mare accelerator de hadroni), pe scurt LHC) este un accelerator de particule, construit la Centrul European de Cercetări Nucleare CERN în 2008 și a costat peste trei miliarde de lire sterline. Are o formă de cerc cu circumferința de 27 km, situat la 100 m sub pământ.

LHC este considerat cel mai performant accelerator de particule din lume. Scopul său este să confirme existența bosonului Higgs, cunoscut şi drept „particula Lui Dumnezeu“, ceea ce s-a și întâmplat în 2012.

Numele de „bosonul Higgs” vine de la Peter Higgs, un fizician britanic, care alături de alți cercetători au construit în 1964 teoria particulelor fundamentale, cunoscută și sub numele de „Modelul standard”, care vorbea despre existența unui boson, particulă cu un rol important la formarea Universului.

Descoperirea bosonului Higgs este considerată de revista Science drept cea mai importantă realizare științifică a anului 2012

Acceleratorul LHC de la Geneva a pornit prima oară în 2008 a fost construit în colaborare cu peste opt sute de fizicieni din peste optzeci și cinci de țări precum și în parteneriat cu sute de universități și laboratoare importante.

A fost închis în 2019 din cauza unor modernizări programate și a stat închis pe o perioadă mai lungă din cauza pandemiei de Covid-19.

Circuitul integrat este o realizare din cadrul proiectului național intitulat „Experimentul ATLAS de la LHC”, coordonat de către Institutul Național pentru Fizică și Inginerie Nucleară „Horia Hulubei” de la Măgurele.

Experimentul ATLAS este o colaborare care implică peste 5500 de cercetători din peste 180 de instituţii din întreaga lume. Dintre aceștia, peste 1000 de studenți sunt implicați în dezvoltarea detectorului, achiziția și analiza datelor.