利用广域计算揭示宇宙核力的精细平衡
高能物理 - 格点
2025-10-31 v1
摘要
我们宇宙中可见物质的绝大多数来源于质子和中子（核子）。核子相互作用是宇宙在大爆炸后发展的基础，也支配着所有核现象。两种核子相互作用方式的微妙平衡塑造了宇宙氢元素含量，这与我们的存在密切相关。我们的目标是计算相互作用强度，同时变动自然界的参数，以了解这种平衡的微妙性。我们开发了新的代码，使用了精细的物理算法和高度优化的库，可在 CPU-GPU 并行架构上进行仿真。该代码在弱扩展性方面表现优异，在固定问题规模下随节点数增加呈现令人印象深刻的线性扩展，最高可达到 El Capitan 完全配置的约 11,000 个节点的规模。在Alps、El Capitan、Frontier、Jupiter和Perlmutter超级计算机上，我们实现了约 240 倍于前沿水平的显著加速，标志着超级计算机新时代的来临。
引用
@article{arxiv.2510.26313,
title = {Using Exascale Computing to Explain the Delicate Balance of Nuclear Forces in the Universe},
author = {M. A. Clark and A. Hanlon and D. Howarth and B. Joo and S. Krieg and D. McDougall and A. Meyer and H. Monge-Camacho and C. Morningstar and S. Park and F. Romero-López and P. M. Vranas and A. Walker-Loud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.26313},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 5 figures, Entry to the 2025 Gordon Bell Prize competition; April 14, 2025