使用 Abacus 实现 Euclid 代码比对 $N$ 体模拟的高保真复现

我们给出了 Schneider 等人 (2016) 代码比对项目的宇宙学 $N$ 体模拟的高保真复现。该模拟使用我们的 Abacus $N$ 体代码执行，该代码具有高精度受力、高性能和极小粒子积分误差的特点。模拟在 $500\ h^{-1}\mathrm{Mpc}$ 的盒子中包含 $2048^3$ 个粒子，粒子质量为 $1.2\times 10^9\ h^{-1}\mathrm{M}_\odot$，样条软化长度为 $10\ h^{-1}\mathrm{kpc}$。Abacus 在一个双 Xeon、双 GPU 节点上用 107 小时执行了 1052 个全局时间步至 $z=0$，平均速率为每步每秒 2300 万粒子。我们发现 Abacus 与 Ramses 和 Pkdgrav3 吻合良好，与 Gadget3 吻合较差。我们通过将步长减半来验证时间步的选择，发现在几乎所有测量尺度上功率谱和两点相关函数（2PCF）的差异小于百分之一，在 $k<10\ \mathrm{Mpc}^{-1}h$ 处误差 $<0.3\%$。在大尺度上，Abacus 以优于 $0.01\%$ 的精度重现线性理论。模拟快照可从 http://nbody.rc.fas.harvard.edu/public/S2016 获取。