Highly-parallelized simulation of a pixelated LArTPC on a GPU

Journal Article · Wed Apr 26 00:00:00 EDT 2023 · Journal of Instrumentation

DOI:https://doi.org/10.1088/1748-0221/18/04/p04034· OSTI ID:1972465

Abed Abud, A. ^[1]; Abi, B.; Acciarri, R.; Acero, M. A.; Adames, M. R.; Adamov, G.; Adamowski, M.; Adams, D.; Adinolfi, M.; Adriano, C.; Aduszkiewicz, A.; Aguilar, J.; Ahmad, Z.; Ahmed, J.; Aimard, B.; Akbar, F.; Allison, K.; Alonso Monsalve, S.; Alrashed, M.; Alt, C. ; Alton, A.; Alvarez, R.; Amedo, P.; Anderson, J.; Andrade, D. A.; Andreopoulos, C.; Andreotti, M.; Andrews, M. P.; Andrianala, F.; Andringa, S.; Anfimov, N.; Anicézio Campanelli, W. L.; Ankowski, A.; Antoniassi, M.; Antonova, M.; Antoshkin, A.; Antusch, S.; Aranda-Fernandez, A.; Arellano, L.; Arnold, L. O.; Arroyave, M. A.; Asaadi, J.; Ashkenazi, A.; Asquith, L.; Aurisano, A.; Aushev, V.; Autiero, D.; Ayala-Torres, M.; Azfar, F.; Back, A.; Back, H.; Back, J. J.; Bagaturia, I.; Bagby, L.; Balashov, N.; Balasubramanian, S.; Baldi, P.; Baldini, W.; Baller, B.; Bambah, B.; Barao, F.; Barenboim, G.; Barham Alzás, P.; Barker, G. J.; Barkhouse, W.; Barnes, C.; Barr, G.; Barranco Monarca, J.; Barros, A.; Barros, N.; Barrow, J. L.; Basharina-Freshville, A.; Bashyal, A.; Basque, V.; Batchelor, C.; Battat, J. B.R.; Battisti, F.; Bay, F.; Bazetto, M. C.Q.; Bazo Alba, J. L.L.; Beacom, J. F.; Bechetoille, E.; Behera, B.; Belchior, E.; Bellantoni, L.; Bellettini, G.; Bellini, V.; Beltramello, O.; Benekos, N.; Benitez Montiel, C.; Benjamin, D.; Bento Neves, F.; Berger, J.; Berkman, S.; Bernardini, P.; Berner, R. M.; Bersani, A.; Bertolucci, S.; Betancourt, M.; Betancur Rodríguez, A.; Bevan, A.; Bezawada, Y.; Bezerra, A. T.; Bezerra, T. J.; Bhambure, J.; Bhardwaj, A.; Bhatnagar, V.; Bhattacharjee, M.; Bhattacharya, M.; Bhattarai, D.; Bhuller, S.; Bhuyan, B.; Biagi, S.; Bian, J.; Biassoni, M.; Biery, K.; Bilki, B.; Bishai, M.; Bisignani, V.; Bitadze, A.; Blake, A.; Blaszczyk, F. D.; Blazey, G. C.; Blend, D.; Blucher, E.; Boissevain, J.; Bolognesi, S.; Bolton, T.; Bomben, L.; Bonesini, M.; Bonilla-Diaz, C.; Bonini, F.; Booth, A.; Boran, F.; Bordoni, S.; Borkum, A.; Bostan, N.; Bour, P.; Boyden, D.; Bracinik, J.; Braga, D.; Brailsford, D.; Branca, A.; Brandt, A.; Bravo-Moreno, M.; Bremer, J.; Brew, C.; Brice, S. J.; Brizzolari, C.; Bromberg, C.; Brooke, J.; Bross, A.; Brunetti, G.; Brunetti, M.; Buchanan, N.; Budd, H.; Buergi, J.; V., G. Caceres; Cagnoli, I.; Cai, T.; Caiulo, D.; Calabrese, R.; Calafiura, P.; Calcutt, J.; Calin, M.; Calivers, L.; Calvez, S.; Calvo, E.; Caminata, A.; Caratelli, D.; Carber, D.; Carceller, J. C.; Carini, G.; Carlus, B.; Carneiro, M. F.; Carniti, P.; Caro Terrazas, I.; Carranza, H.; Carrara, N.; Carroll, L.; Carroll, T.; Carter, A.; Castaño Forero, J. F.; Castillo, A.; Catano-Mur, E.; Cattadori, C.; Cavalier, F.; Cavallaro, G.; Cavanna, F.; Centro, S.; Cerati, G.; Cervelli, A.; Cervera Villanueva, A.; Chakraborty, K.; Chalifour, M.; Chappell, A.; Chardonnet, E.; Charitonidis, N.; Chatterjee, A.; Chattopadhyay, S.; Chen, H.; Chen, M.; Chen, Y.; Chen, Z.; Chen-Wishart, Z.; Cheon, Y.; Cherdack, D.; Chi, C.; Childress, S.; Chirco, R.; Chiriacescu, A.; Chitirasreemadam, N.; Cho, K.; Choate, S.; Chokheli, D.; Chong, P. S.; Chowdhury, B.; Christensen, A.; Christian, D.; Christodoulou, G.; Chukanov, A.; Chung, M.; Church, E.; Cicero, V.; Clapa, D.; Clarke, P.; Cline, G.; Coan, T. E.; Cocco, A. G.; Coelho, J. A.B.; Cohen, A.; Collot, J.; Conley, E.; Conrad, J. M.; Convery, M.; Copello, S.; Cova, P.; Cox, C.; Cremaldi, L.; Cremonesi, L.; Crespo-Anadón, J. I.; Crisler, M.; Cristaldo, E.; Crnkovic, J.; Crone, G.; Cross, R.; Cudd, A.; Cuesta, C.; Cui, Y.; Cussans, D.; Dai, J.; Dalager, O.; Dallavalle, R.; da Motta, H.; Dar, Z. A.; Darby, R.; Da Silva Peres, L.; David, C.; David, Q.; Davies, G. S.; Davini, S.; Dawson, J.; De, K.; De, S.; De Aguiar, R.; De Almeida, P.; Debbins, P.; De Bonis, I.; Decowski, M. P.; de Gouvêa, A.; De Holanda, P. C.; De Icaza Astiz, I. L.; Deisting, A.; De Jong, P.; De la Torre, A.; Delbart, A.; De Leo, V.; Delepine, D.; Delgado, M.; Dell'Acqua, A.; Delmonte, N.; De Lurgio, P.; de Mello Neto, J. R.T.; DeMuth, D. M.; Dennis, S.; Densham, C.; Denton, P.; Deptuch, G. W.; De Roeck, A.; De Romeri, V.; De Souza, G.; Detje, J. P.; Devi, R.; Dharmapalan, R.; Dias, M.; Díaz, J. S.; Díaz, F.; Di Capua, F.; Di Domenico, A.; Di Domizio, S.; Di Falco, S.; Di Giulio, L.; Ding, P.; Di Noto, L.; Diociaiuti, E.; Distefano, C.; Diurba, R.; Diwan, M.; Djurcic, Z.; Doering, D.; Dolan, S.; Dolek, F.; Dolinski, M. J.; Domenici, D.; Domine, L.; Donati, S.; Donon, Y.; Doran, S.; Douglas, D.; Dragone, A.; Drielsma, F.; Duarte, L.; Duchesneau, D.; Duffy, K.; Dugas, K.; Dunne, P.; Dutta, B.; Duyang, H.; Dvornikov, O.; Dwyer, D. A.; Dyshkant, A. S.; Eads, M.; Earle, A.; Edmunds, D.; Eisch, J.; Emberger, L.; Englezos, P.; Ereditato, A.; Erjavec, T.; Escobar, C. O.; Evans, J. J.; Ewart, E.; Ezeribe, A. C.; Fahey, K.; Fajt, L.; Falcone, A.; Fani', M.; Farnese, C.; Farzan, Y.; Fedoseev, D.; Felix, J.; Feng, Y.; Fernandez-Martinez, E.; Ferraro, F.; Fields, L.; Filip, P.; Filkins, A.; Filthaut, F.; Fine, R.; Fiorillo, G.; Fiorini, M.; Fischer, V.; Fitzpatrick, R. S.; Flanagan, W.; Fleming, B.; Flight, R.; Fogarty, S.; Foreman, W.; Fowler, J.; Franc, J.; Franco, D.; Freeman, J.; Fried, J.; Friedland, A.; Fuess, S.; Furic, I. K.; Furman, K.; Furmanski, A. P.; Gabrielli, A.; Gago, A.; Gallagher, H.; Gallas, A.; Gallego-Ros, A.; Gallice, N.; Galymov, V.; Gamberini, E.; Gamble, T.; Ganacim, F.; Gandhi, R.; Ganguly, S.; Gao, F.; Gao, S.; Garcia-Gamez, D.; García-Peris, M. Á.; Gardiner, S.; Gastler, D.; Gauch, A.; Gauvreau, J.; Gauzzi, P.; Ge, G.; Geffroy, N.; Gelli, B.; Gendotti, A.; Gent, S.; Gerlach, L.; Ghorbani-Moghaddam, Z.; Giammaria, P.; Giammaria, T.; Giangiacomi, N.; Gibin, D.; Gil-Botella, I.; Gilligan, S.; Gioiosa, A.; Giovannella, S.; Girerd, C.; Giri, A. K.; Gnani, D.; Gogota, O.; Gold, M.; Gollapinni, S.; Gollwitzer, K.; Gomes, R. A.; Gomez Bermeo, L. V.; Gomez Fajardo, L. S.; Gonnella, F.; Gonzalez-Diaz, D.; Gonzalez-Lopez, M.; Goodman, M. C.; Goodwin, O.; Goswami, S.; Gotti, C.; Goudeau, J.; Goudzovski, E.; Grace, C.; Gran, R.; Granados, E.; Granger, P.; Grant, C.; Gratieri, D.; Green, P.; Greenberg, S.; Greenler, L.; Greer, J.; Grenard, J.; Griffith, W. C.; Groetschla, F. T.; Groh, M.; Grzelak, K.; Gu, W.; Guarino, V.; Guarise, M.; Guenette, R.; Guerard, E.; Guerzoni, M.; Guffanti, D.; Guglielmi, A.; Guo, B.; Gupta, A.; Gupta, V.; Guthikonda, K. K.; Guzowski, P.; Guzzo, M. M.; Gwon, S.; Ha, C.; Haaf, K.; Habig, A.; Hadavand, H.; Hadef, A.; Haenni, R.; Hagaman, L.; Hahn, A.; Haiston, J.; Hamacher-Baumann, P.; Hamernik, T.; Hamilton, P.; Han, J.; Hancock, J.; Happacher, F.; Harris, D. A.; Hartnell, J.; Hartnett, T.; Harton, J.; Hasegawa, T.; Hasnip, C.; Hatcher, R.; Hatfield, K. W.; Hatzikoutelis, A.; Hayes, C.; Hayrapetyan, K.; Hays, J.; Hazen, E.; He, M.; Heavey, A.; Heeger, K. M.; Heise, J.; Henry, S.; Hernandez Morquecho, M. A.; Herner, K.; Hewes, V.; Hilgenberg, C.; Hill, T.; Hillier, S. J.; Himmel, A.; Hinkle, E.; Hirsch, L. R.; Ho, J.; Hoff, J.; Holin, A.; Holvey, T.; Hoppe, E.; Horton-Smith, G. A.; Hostert, M.; Houdy, T.; Hourlier, A.; Howard, B.; Howell, R.; Hoyos Barrios, J.; Hristova, I.; Hronek, M. S.; Huang, J.; Huang, R. G.; Hulcher, Z.; Iles, G.; Ilic, N.; Iliescu, A. M.; Illingworth, R.; Ingratta, G.; Ioannisian, A.; Irwin, B.; Isenhower, L.; Ismerio Oliveira, M.; Itay, R.; Jackson, C. M.; Jain, V.; James, E.; Jang, W.; Jargowsky, B.; Jediny, F.; Jena, D.; Jeong, Y. S.; Jesús-Valls, C.; Ji, X.; Jiang, J.; Jiang, L.; Jipa, A.; Jo, J. H.; Joaquim, F. R.; Johnson, W.; Jones, B.; Jones, R.; Jovancevic, N.; Judah, M.; Jung, C. K.; Junk, T.; Jwa, Y.; Kabirnezhad, M.; Kaboth, A.; Kadenko, I.; Kakorin, I.; Kalitkina, A.; Kalra, D.; Kamer Koseyan, O.; Kamiya, F.; Kaplan, D. M.; Karagiorgi, G.; Karaman, G.; Karcher, A.; Karyotakis, Y.; Kasai, S.; Kasetti, S. P.; Kashur, L.; Katsioulas, I.; Kazaryan, N.; Kearns, E.; Keener, P.; Kelly, K. J.; Kemp, E.; Kemularia, O.; Kermaidic, Y.; Ketchum, W.; Kettell, S. H.; Khabibullin, M.; Khotjantsev, A.; Khvedelidze, A.; Kim, D.; King, B.; Kirby, B.; Kirby, M.; Klein, J.; Kleykamp, J.; Klustova, A.; Kobilarcik, T.; Koehler, K.; Koerner, L. W.; Koh, D. H.; Kohn, S.; Koller, P. P.; Kolupaeva, L.; Korablev, D.; Kordosky, M.; Kosc, T.; Kose, U.; Kostelecký, V. A.; Kothekar, K.; Kotler, I.; Kozhukalov, V.; Kralik, R.; Kreczko, L.; Krennrich, F.; Kreslo, I.; Kropp, W.; Kroupova, T.; Kubu, M.; Kudenko, Y.; Kudryavtsev, V. A.; Kuhlmann, S.; Kulagin, S.; Kumar, J.; Kumar, P.; Kunze, P.; Kuravi, R.; Kurita, N.; Kuruppu, C.; Kus, V.; Kutter, T.; Kvasnicka, J.; Kwak, D.; Lambert, A.; Land, B. J.; Lane, C. E.; Lang, K.; Langford, T.; Langstaff, M.; Lanni, F.; Lantwin, O.; Larkin, J.; Lasorak, P.; Last, D.; Laundrie, A.; Laurenti, G.; Lawrence, A.; Laycock, P.; Lazanu, I.; Lazzaroni, M.; Le, T.; Leardini, S.; Learned, J.; LeBrun, P.; LeCompte, T.; Lee, C.; Legin, V.; Lehmann Miotto, G.; Lehnert, R.; Leigui de Oliveira, M. A.; Leitner, M.; Lepin, L. M.; Li, S. W.; Li, Y.; Liao, H.; Lin, C. S.; Lin, S.; Lindebaum, D.; Lineros, R. A.; Ling, J.; Lister, A.; Littlejohn, B. R.; Liu, J.; Liu, Y.; Lockwitz, S.; Loew, T.; Lokajicek, M.; Lomidze, I.; Long, K.; Lord, T.; LoSecco, J. M.; Louis, W. C.; Lu, X. -G.; Luk, K. B.; Lunday, B.; Luo, X.; Luppi, E.; Lux, T.; Luzio, V. P.; Maalmi, J.; MacFarlane, D.; Machado, A. A.; Machado, P.; Macias, C. T.; Macier, J. R.; MacMahon, M.; Maddalena, A.; Madera, A.; Madigan, P.; Magill, S.; Mahn, K.; Maio, A.; Major, A.; Majumdar, K.; Maloney, J. A.; Man, M.; Mandrioli, G.; Mandujano, R. C.; Maneira, J.; Manenti, L.; Manly, S.; Mann, A.; Manolopoulos, K.; Manrique Plata, M.; Manyam, V. N.; Marchan, M.; Marchionni, A.; Marciano, W.; Marfatia, D.; Mariani, C.; Maricic, J.; Marinho, F.; Marino, A. D.; Markiewicz, T.; Marsden, D.; Marshak, M.; Marshall, C. M.; Marshall, J.; Marteau, J.; Martín-Albo, J.; Martinez, N.; Martinez Caicedo, D. A.; Martínez López, F.; Martínez Miravé, P.; Martynenko, S.; Mascagna, V.; Mason, K.; Mastbaum, A.; Matichard, F.; Matsuno, S.; Matthews, J.; Mauger, C.; Mauri, N.; Mavrokoridis, K.; Mawby, I.; Mazza, R.; Mazzacane, A.; McAskill, T.; McCluskey, E.; McConkey, N.; McFarland, K. S.; McGrew, C.; McNab, A.; Mefodiev, A.; Mehta, P.; Melas, P.; Mena, O.; Mendez, H.; Mendez, P.; Méndez, D. P.; Menegolli, A.; Meng, G.; Messier, M. D.; Metcalf, W.; Mewes, M.; Meyer, H.; Miao, T.; Michna, G.; Mikola, V.; Milincic, R.; Miller, G.; Miller, W.; Mills, J.; Mineev, O.; Minotti, A.; Miranda, O. G.; Miryala, S.; Miscetti, S.; Mishra, C. S.; Mishra, S. R.; Mislivec, A.; Mitchell, M.; Mladenov, D.; Mocioiu, I.; Moffat, K.; Mogan, A.; Moggi, N.; Mohanta, R.; Mohayai, T. A.; Mokhov, N.; Molina, J.; Molina Bueno, L.; Montagna, E.; Montanari, A.; Montanari, C.; Montanari, D.; Montanino, D.; Montaño Zetina, L. M.; Moon, S. H.; Mooney, M.; Moor, A. F.; Moreno, D.; Morescalchi, L.; Moretti, D.; Morris, C.; Mossey, C.; Mote, M.; Motuk, E.; Moura, C. A.; Mousseau, J.; Mouster, G.; Mu, W.; Mualem, L.; Mueller, J.; Muether, M.; Muheim, F.; Muir, A.; Mulhearn, M.; Munford, D.; Munteanu, L. J.; Muramatsu, H.; Muraz, J.; Murphy, M.; Murphy, S.; Musser, J.; Nachtman, J.; Nagai, Y.; Nagu, S.; Nalbandyan, M.; Nandakumar, R.; Naples, D.; Narita, S.; Nath, A.; Navrer-Agasson, A.; Nayak, N.; Nebot-Guinot, M.; Negishi, K.; Nelson, J. K.; Nelson, M.; Nesbit, J.; Nessi, M.; Newbold, D.; Newcomer, M.; Newton, H.; Nichol, R.; Nicolas-Arnaldos, F.; Nikolica, A.; Nikolov, J.; Niner, E.; Nishimura, K.; Norman, A.; Norrick, A.; Novella, P.; Nowak, J. A.; Oberling, M.; Ochoa-Ricoux, J. P.; Olivier, A.; Olshevskiy, A.; Onel, Y.; Onishchuk, Y.; Ott, J.; Pagani, L.; Palacio, G.; Palamara, O.; Palestini, S.; Paley, J. M.; Pallavicini, M.; Palomares, C.; Pan, S.; Panduro Vazquez, W.; Pantic, E.; Paolone, V.; Papadimitriou, V.; Papaleo, R.; Papanestis, A.; Paramesvaran, S.; Parke, S.; Parozzi, E.; Parsa, S.; Parsa, Z.; Parveen, S.; Parvu, M.; Pasciuto, D.; Pascoli, S.; Pasqualini, L.; Pasternak, J.; Pater, J.; Patrick, C.; Patrizii, L.; Patterson, R. B.; Patton, S. J.; Patzak, T.; Paudel, A.; Paulucci, L.; Pavlovic, Z.; Pawloski, G.; Payne, D.; Pec, V.; Peeters, S. J.M.; Pena Perez, A.; Pennacchio, E.; Penzo, A.; Peres, O. L.G.; Perez Gonzalez, Y. F.; Pérez-Molina, L.; Pernas, C.; Perry, J.; Pershey, D.; Pessina, G.; Petrillo, G.; Petta, C.; Petti, R.; Pia, V.; Piastra, F.; Pickering, L.; Pietropaolo, F.; Pimentel, V. L.; Pinaroli, G.; Plows, K.; Plunkett, R.; Pollman, T.; Pompa, F.; Pons, X.; Poonthottathil, N.; Poppi, F.; Pordes, S.; Porter, J.; Potekhin, M.; Potenza, R.; Potukuchi, B. V.K.S.; Pozimski, J.; Pozzato, M.; Prakash, S.; Prakash, T.; Pratt, C.; Prest, M.; Psihas, F.; Pugnere, D.; Qian, X.; Raaf, J. L.; Radeka, V.; Rademacker, J.; Radev, R.; Radics, B.; Rafique, A.; Raguzin, E.; Rai, M.; Rajaoalisoa, M.; Rakhno, I.; Rakotonandrasana, A.; Rakotondravohitra, L.; Rameika, R.; Ramirez Delgado, M. A.; Ramson, B.; Rappoldi, A.; Raselli, G.; Ratoff, P.; Raut, S.; Razafinime, H.; Razakamiandra, R. F.; Rea, E. M.; Real, J. S.; Rebel, B.; Rechenmacher, R.; Reggiani-Guzzo, M.; Reichenbacher, J.; Reitzner, S. D.; Rejeb Sfar, H.; Renshaw, A.; Rescia, S.; Resnati, F.; Ribas, M.; Riboldi, S.; Riccio, C.; Riccobene, G.; Rice, L. C.J.; Ricol, J. S.; Rigamonti, A.; Rigaut, Y.; Rincón, E. V.; Ritchie-Yates, A.; Rivera, D.; Rivera, R.; Robert, A.; Rocabado Rocha, J. L.; Rochester, L.; Roda, M.; Rodrigues, P.; Rodriguez Alonso, M. J.; Rodriguez Rondon, J.; Romeo, E.; Rosauro-Alcaraz, S.; Rosier, P.; Rossella, M.; Rossi, M.; Ross-Lonergan, M.; Rout, J.; Roy, P.; Rubbia, A.; Rubbia, C.; Ruiz Ferreira, G.; Russell, B.; Ruterbories, D.; Rybnikov, A.; Saa-Hernandez, A.; Saakyan, R.; Sacerdoti, S.; Sahu, N.; Sala, P.; Samios, N.; Samoylov, O.; Sanchez, M. C.; Sandberg, V.; Sanders, D. A.; Sankey, D.; Santoro, D.; Saoulidou, N.; Sapienza, P.; Sarasty, C.; Sarcevic, I.; Sarra, I.; Savage, G.; Savinov, V.; Scanavini, G.; Scaramelli, A.; Scarff, A.; Scarpelli, A.; Schefke, T.; Schellman, H.; Schifano, S.; Schlabach, P.; Schmitz, D.; Schneider, A. W.; Scholberg, K.; Schukraft, A.; Segreto, E.; Selyunin, A.; Senise, C. R.; Sensenig, J.; Sgalaberna, D.; Shaevitz, M. H.; Shafaq, S.; Shaker, F.; Shamma, M.; Shanahan, P.; Sharankova, R.; Sharma, H. R.; Sharma, R.; Kumar, R.; Shaw, K.; Shaw, T.; Shchablo, K.; Shepherd-Themistocleous, C.; Sheshukov, A.; Shi, W.; Shin, S.; Shoemaker, I.; Shooltz, D.; Shrock, R.; Silber, J.; Simard, L.; Sinclair, J.; Sinev, G.; Singh, Jaydip; Singh, J.; Singh, L.; Singh, P.; Singh, V.; Singh Chauhan, S.; Sipos, R.; Sirri, G.; Sitraka, A.; Siyeon, K.; Skarpaas, K.; Smith, E.; Smith, P.; Smolik, J.; Smy, M.; Snider, E. L.; Snopok, P.; Snowden-Ifft, D.; Soares Nunes, M.; Sobel, H.; Soderberg, M.; Sokolov, S.; Solano Salinas, C. J.; Söldner-Rembold, S.; Soleti, S. R.; Solomey, N.; Solovov, V.; Sondheim, W. E.; Sorel, M.; Sotnikov, A.; Soto-Oton, J.; Sousa, A.; Soustruznik, K.; Spagliardi, F.; Spanu, M.; Spitz, J.; Spooner, N. J.C.; Spurgeon, K.; Stalder, D.; Stancari, M.; Stanco, L.; Steenis, J.; Stein, R.; Steiner, H. M.; Steklain Lisbôa, A. F.; Stepanova, A.; Stewart, J.; Stillwell, B.; Stock, J.; Stocker, F.; Stokes, T.; Strait, M.; Strauss, T.; Strigari, L.; Stuart, A.; Suarez, J. G.; Subash, J.; Surdo, A.; Susic, V.; Suter, L.; Sutera, C. M.; Sutton, K.; Suvorov, Y.; Svoboda, R.; Swain, S. K.; Szczerbinska, B.; Szelc, A. M.; Taffara, A.; Talukdar, N.; Tamara, J.; Tanaka, H. A.; Tang, S.; Taniuchi, N.; Tapia Oregui, B.; Tapper, A.; Tariq, S.; Tarpara, E.; Tata, N.; Tatar, E.; Tayloe, R.; Teklu, A. M.; Tennessen, P.; Tenti, M.; Terao, K.; Terranova, F.; Testera, G.; Thakore, T.; Thea, A.; Thompson, A.; Thorn, C.; Timm, S. C.; Tishchenko, V.; Todorović, N.; Tomassetti, L.; Tonazzo, A.; Torbunov, D.; Torti, M.; Tortola, M.; Tortorici, F.; Tosi, N.; Totani, D.; Toups, M.; Touramanis, C.; Travaglini, R.; Trevor, J.; Trilov, S.; Trzaska, W. H.; Tsai, Y.; Tsai, Y. -T.; Tsamalaidze, Z.; Tsang, K. V.; Tsverava, N.; Tu, S. Z.; Tufanli, S.; Tull, C.; Turner, J.; Tuzi, M.; Tyler, J.; Tyley, E.; Tzanov, M.; Uboldi, L.; Uchida, M. A.; Urheim, J.; Usher, T.; Utaegbulam, H.; Uzunyan, S.; Vagins, M. R.; Vahle, P.; Valder, S.; Valdiviesso, G. A.; Valencia, E.; Valentim, R.; Vallari, Z.; Vallazza, E.; Valle, J. W.F.; Vallecorsa, S.; Van Berg, R.; Van de Water, R. G.; Vanegas Forero, D.; Vannerom, D.; Varanini, F.; Vargas Oliva, D.; Varner, G.; Vasina, S.; Vaughan, N.; Vaziri, K.; Vega, J.; Ventura, S.; Verdugo, A.; Vergani, S.; Vermeulen, M. A.; Verzocchi, M.; Vicenzi, M.; Vieira de Souza, H.; Vignoli, C.; Vilela, C.; Viren, B.; Vizcaya-Hernandez, A.; Vrba, T.; Vuong, Q.; Wachala, T.; Waldron, A. V.; Wallbank, M.; Walton, T.; Wang, H.; Wang, J.; Wang, L.; Wang, M. H.L.S.; Wang, X.; Wang, Y.; Wang, Y.; Warburton, K.; Warner, D.; Wascko, M. O.; Waters, D.; Watson, A.; Wawrowska, K.; Weatherly, P.; Weber, A.; Weber, M.; Wei, H.; Weinstein, A.; Wenman, D.; Wetstein, M.; Whilhelmi, J.; White, A.; White, A.; Whitehead, L. H.; Whittington, D.; Wilking, M. J.; Wilkinson, A.; Wilkinson, C.; Williams, Z.; Wilson, F.; Wilson, R. J.; Wisniewski, W.; Wolcott, J.; Wolfs, J.; Wongjirad, T.; Wood, A.; Wood, K.; Worcester, E.; Worcester, M.; Wospakrik, M.; Wresilo, K.; Wret, C.; Wu, S.; Wu, W.; Wu, W.; Wurm, M.; Wyenberg, J.; Xiao, Y.; Xiotidis, I.; Yaeggy, B.; Yahlali, N.; Yandel, E.; Yang, G.; Yang, K.; Yang, T.; Yankelevich, A.; Yershov, N.; Yonehara, K.; Yoon, Y. S.; Young, T.; Yu, B.; Yu, H.; Yu, H.; Yu, J.; Yu, Y.; Yuan, W.; Zaki, R.; Zalesak, J.; Zambelli, L.; Zamorano, B.; Zani, A.; Zazueta, L.; Zeller, G. P.; Zennamo, J.; Zeug, K.; Zhang, C.; Zhang, S.; Zhang, Y.; Zhao, M.; Zhivun, E.; Zimmerman, E. D.; Zucchelli, S.; Zuklin, J.; Zutshi, V.; Zwaska, R.

---

1. European Organization for Nuclear Research (CERN), Meyrin (Switzerland). DUNE Collaboration.et al.

The rapid development of general-purpose computing on graphics processing units (GPGPU) is allowing the implementation of highly-parallelized Monte Carlo simulation chains for particle physics experiments. This technique is particularly suitable for the simulation of a pixelated charge readout for time projection chambers, given the large number of channels that this technology employs. Here we present the first implementation of a full microphysical simulator of a liquid argon time projection chamber (LArTPC) equipped with light readout and pixelated charge readout, developed for the DUNE Near Detector. The software is implemented with an end-to-end set of GPU-optimized algorithms. The algorithms have been written in Python and translated into CUDA kernels using Numba, a just-in-time compiler for a subset of Python and NumPy instructions. The GPU implementation achieves a speed up of four orders of magnitude compared with the equivalent CPU version. The simulation of the current induced on 10^³ pixels takes around 1 ms on the GPU, compared with approximately 10 s on the CPU. The results of the simulation are compared against data from a pixel-readout LArTPC prototype.

• Research Organization: Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY (United States); Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States); Los Alamos National Laboratory (LANL), Los Alamos, NM (United States); Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), Richland, WA (United States); SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Menlo Park, CA (United States); Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Argonne National Laboratory (ANL), Argonne, IL (United States); Virginia Polytechnic Inst. and State Univ. (Virginia Tech), Blacksburg, VA (United States)
• Sponsoring Organization: USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP); USDOE Office of Science (SC), Basic Energy Sciences (BES). Scientific User Facilities (SUF)
• Contributing Organization: DUNE Collaboration; DUNE
• Grant/Contract Number: SC0012704; AC02-07CH11359; AC02-05CH11231; SC0023471
• OSTI ID: 1972465
• Alternate ID(s): OSTI ID: 1908209; OSTI ID: 2242418
• Report Number(s): BNL-224272-2023-JAAM; FERMILAB-PUB-22-926-LBNF; arXiv:2212.09807; TRN: US2313801
• Journal Information: Journal of Instrumentation, Vol. 18, Issue 04; ISSN 1748-0221
• Publisher: Institute of Physics (IOP)
• Country of Publication: United States
• Language: English

Related Subjects

72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS
computing
time projection chambers
simulation methods and programs
46 INSTRUMENTATION RELATED TO NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY