科学家在世界最快的超级计算机上模拟光-物质相互作用
光-物质相互作用构成了许多重要技术的基础,包括激光、发光二极管 (LED) 和原子钟。然而,用于对此类交互进行建模的常用计算方法的有用性和能力有限。现在,科学家在世界最快的超级计算机上模拟光-物质相互作用。来自日本筑波大学研究人员开发了一种克服这些限制的技术。
在本月发表在《国际高性能计算应用杂志》上的一项研究中,筑波大学领导的一个研究小组描述了一种在原子尺度上模拟光与物质相互作用的高效方法。
新方法提供了一种统一且改进的方法来模拟光与物质的相互作用,研究人员在他们的内部软件SALMON中实施了该方法,并彻底优化了模拟计算机代码以最大限度地提高其性能。然后,他们通过在由 10,000 多个原子组成的非晶二氧化硅薄膜中模拟光与物质的相互作用来测试代码。该模拟是在日本神户的 RIKEN 计算科学中心使用世界上最快的超级计算机 Fugaku 的近 28,000 个节点进行的。
研究发现他们的代码非常高效,性能接近其最大可能值,由计算机内存的带宽决定,并且代码具有出色的弱可扩展性的理想属性。
尽管该团队在这项工作中模拟了薄膜中的光物质相互作用,但他们的方法可用于探索纳米级光学和光子学中的许多现象。获取更多前沿科技 研究进展 访问:https://byteclicks.com

由筑波大学领导的研究人员提出了一种改进的方法来模拟原子尺度物质和光之间的相互作用