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自旋系统的仿真智能数学工具减少超级计算机所需的计算时间。Some of the fastest supercomputers in the world are currently located at Forschungszentrum J�lich (shown here is JUWELS).  CREDIT Forschungszentrum J�lich/Sascha Kreklau
自旋系统的仿真智能数学工具减少超级计算机所需的计算时间。Some of the fastest supercomputers in the world are currently located at Forschungszentrum J�lich (shown here is JUWELS). CREDIT Forschungszentrum J�lich/Sascha Kreklau

抽象:
世界各地全天候工作在研究问题的超级计算机。原则上,甚至新型材料可以在计算机中进行模拟,以计算它们的磁性性能和热性能以及它们的相变。对于这种建模的黄金标准是被称为量子蒙特卡洛方法。

数学工具更快速地帮助量子材料的计算性能

柏林,德国|发表于2020年8月14日

vwin徳赢官网波粒二象性

然而,该方法具有固有的问题:由于量子系统的物理波粒二元论,在固态化合物的各粒子不仅具有粒子状如质量和动量性能,而且波状如属性vwin徳赢官网相。干扰导致的“波浪”上相互重叠,从而使它们要么AMPvwin徳赢官网LIFY(ADD)或取消(减法)彼此局部地。这使得计算极其复杂。它被称为量子蒙特卡洛方法的符号问题。

这个问题最小化

"The calculation of quantum material characteristics costs about one million hours of CPU on mainframe computers every day", says Prof. Jens Eisert, who heads the joint research group at Freie Universit�t Berlin and the HZB. "This is a very considerable proportion of the total available computing time." Together with his team, the theoretical physicist has now developed a mathematical procedure by which the computational cost of the sign problem can be greatly reduced. "We show that solid-state systems can be viewed from very different perspectives. The sign problem plays a different role in these different perspectives. It is then a matter of dealing with the solid-state system in such a way that the sign problem is minimised", explains Dominik Hangleiter, first author of the study that has now been published in Science Advances.

从简单的自旋系统更复杂的

对于旋转,形成所谓的海森堡梯子简单的固态系统中,这种做法使团队大大减少计算时间为标志的问题。然而,数学工具还可以应用于更复杂的自旋系统,并承诺其性能更快的计算。

“这为我们提供了材料的加速发展具有特殊性能的自旋的新方法”,Eisert说。这些类型的材料能找到其数据必须进行处理和储存能量的相当少支出未来IT技术的应用。

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科学进展2020:缓解蒙特卡洛标志的问题;多米尼克Hangleiter,英戈·罗斯,丹尼尔Nagaj,延斯·泽特

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欲了解更多信息,请点击这里

联系方式:
延斯·泽特教授

49-308-386-8322

@HZBde

版权©Helmholtz-Zentrum Berlin f�r Materialien und Energie

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