面向等离子体电磁PIC模拟的具有极高可扩展性的超高阶Maxwell求解器
计算物理
2018-05-23 v1
摘要
采用分布式内存技术并集成大量处理单元的大规模并行超级计算机的出现，促进了高可扩展的局部低阶求解器的发展，而代价是更难扩展的全局极高位谱方法。事实上，在共享内存计算机上曾非常流行的基于FFT的方法，在求解许多问题（包括使用电磁Particle-In-Cell方法的等离子体模拟）时已在很大程度上被有限差分（FD）方法所取代。对于某些问题，例如为产生高能粒子和超短辐射而模拟所谓的“等离子体镜”，我们已经表明，基于标准FD的PIC方法的不准确性阻碍了在当前超级计算机上以足够精度进行建模。我们在此证明，一种基于局部FFT的新方法能够实现前所未有的可扩展性的超高阶精度，从而首次实现了等离子体镜的精确3D建模。
引用
@article{arxiv.1707.08500,
title = {Ultrahigh-order Maxwell solver with extreme scalability for electromagnetic PIC simulations of plasmas},
author = {Henri Vincenti and Jean-Luc Vay},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.08500},
year = {2018}
}
备注
9 pages, 6 figures