近期,中國科學技術大學在新一代神威超級電腦上首次實現EAST(先進實驗超導托卡馬克)和CFETR(中國聚變工程實驗堆)“聚變堆全裝置動理學電漿體演化模擬”。相關成果入圍被稱為“超算領域諾貝爾獎”的戈登貝爾獎,這是該校首次作為第一完成單位入圍該獎項。

聚變能具有燃料豐富、清潔、安全性高、能量密度大等突出優點,是解決未來能源問題最有希望的途徑,被認為是人類的終極能源。

中國科學技術大學是國家磁約束聚變堆總體設計組的依託單位,成立了磁約束聚變堆設計研究中心,協同全國相關單位進行CFETR工程概念設計。該校與中科院數學與系統科學研究院合作,自主設計了電漿體帶電粒子—電磁場系統的大規模保結構動理學數值模擬軟體;通過在演算法、軟體棧和自動向量化等方面進行一系列關鍵技術創新,在新一代神威超級電腦上首次對EAST和CFETR全裝置電漿體演化實現最大規模的長時間高保真模擬。

未來,隨著超級電腦算力達到10E級,模擬解析度將進一步提升,相關研究可擴展到更強磁場的托卡馬克電漿體中。

這項成果由中國科學技術大學副研究員肖建元課題組與教授安虹課題組聯合攻關,在中科院合肥物質科學研究院電漿體物理研究所、中科院數學與系統科學研究院、國家超級計算無錫中心、北京大學和鄭州大學相關研究人員的緊密配合下完成。(桂運安)