soliton_solver：基于 GPU 的二维非线性场论拓扑胚块有限差分 PDE 求解器

本文介绍了 soliton_solver，这是一款开源的 GPU 加速软件包，用于二维非线性场论中拓扑胚块的仿真与实时可视化。该软件围绕一个理论无关的数值核心实现，采用 Numba CUDA 内核， individual physical models 通过模块化 theory 组件引入。这种分离结构使单一计算框架能够适用于广泛的系统，从凝聚态物理中的纳米尺度磁性自旋纹理到高能物理中跨越星系的宇宙弦。数值后端提供有限差分离散化、能量最小化及 GPU 内置评估可观测量的功能。CUDA--PyOpenGL 渲染管道允许在无需将完整数组经由主机内存的情况下，直接可视化演化中的场配置。该软件包通过 PyPI 分发于 Python 中，支持可复现的批量仿真以及对 metastable 配置、胚块相互作用及模型相关初始状态的交互式探索。我们描述了软件架构、数值工作流程及可扩展性模型，并呈现了代表性的示例应用。我们还概述了如何通过最小修改共享数值基础设施来纳入额外理论。