テクノロジー?材料
「富岳」を用いた１万超の原子を含むナノ物质の超高速光応答シミュレーションに成功
先端のレーザー技术を用いた光科学の研究では、极めて强く短いパルス光を物质に照射することにより、多くの新奇な现象が発见されています。これらの现象を理解するためには、光を照射した物质の内部で起こる、电子やイオンのミクロな运动を解明することが必要です。本研究では、スーパーコンピュータ「富岳」を用い、１万を超える原子を含むナノ物质の光応答の第一原理计算に、世界で初めて成功しました。
物质に光を照射すると、振动する光の电场により、物质中の电子とイオンが揺すられます。この电子やイオンの运动が光の伝搬に影响し、光の屈折や反射が起こります。このような光科学现象を解明するには、光の电磁场、电子、そしてイオンの运动を、物质科学の第一原理计算法に基づき同时に记述することができるオープンソースソフトウェア厂础尝惭翱狈による计算が有効です。本研究では、「富岳」の性能を生かした计算を行うため、理论物理学と计算机科学の研究者が密接に协力し、厂础尝惭翱狈に対する高度なチューニングを行い、「富岳」の全システムのおよそ1/6を用いた10万以上のプロセスからなる并列计算により、约6ナノメートルの厚さを持つ酸化ケイ素ガラスの薄膜と高强度なパルス光の非线形光応答を调べることに成功しました。
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プレスリリース研究代表者
筑波大学计算科学研究センター神戸大学大学院工学研究科电気电子工学専攻
植本 光治 助教