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超级计算机的科学应用

科学应用

　　1：纳米技术。

　　现在我们可以开始了解材料的行为一直到纳米尺度，在那里，即使是单个原子的运动有时也可以改变机械或电气性能。我们模拟金属纳米线拉伸过程。使用走鹃超级计算机，可以减缓模拟，看看到底是什么，在拉伸的时候，多次发生变化。比以前在更可能的情况下观察原子间的堆叠错误（用红色突出显示）网络的形成。

　　2：核聚变、激光技术。

　　该项目是由洛斯阿拉莫斯国家实验室的走鹃超级计算机与劳伦斯利弗莫尔国家实验室共同参与的。美国计划在2010年秋季由劳伦斯利弗莫尔国家实验室实施核聚变，激光技术的实验。该项目是人类历史上最重要的激光技术，在实验室中取得核聚变能源。规模动力学模拟在三维激光等离子体相互作用的激光散斑。在走鹃超级计算机的协助下，可以实现前所未有的规模，速度和保真度。（值得一提的是现运行速度世界排名第8的Blue Gene L超级计算机就隶属于劳伦斯利弗莫尔国家实验室，我们也将于下次给大家带来相关介绍）

　　3：磁重联技术

　　方向相反的磁力线因互相靠近而发生的重新联结现象。在此过程中，磁能可转化为其他能量。涉及到各种形式的等离子体的磁场能量快速转换动能。通过走鹃超级计算机，使这些类型的动态变化都在方便的观测形态下，从而了解磁重联的过程。

　　4：艾滋病毒

　　这是一个彩色树组序列的艾滋病毒，收集后找到传染艾滋病毒的原因。基本的计算问题，是要这个序列数据（这里的10442〜3873核苷酸字符串），找到该病毒如何随时间演变模型中的所有序列。当树上的节点附近生成另一个节点，这意味着有一个病毒是另一种病毒类似。走鹃超级计算机的进化模式，找到了一个病人的序列很少与另一位病人的序列重叠。其中一个重要目标是要找出可能存在疫苗的目标地区。

 
走鹃的科学应用

　　5：暗物质

　　暗物质和暗能量是宇宙的主要组成部分。宇宙的基本构成是由：23％的暗物质（其中很大一部分是所谓的光环在局部的团块）73％暗能量组成。在该项目中宇宙的构成物质分布在有史以来（由走鹃超级计算机运行的）规模最大的高清晰度模拟宇宙中。走鹃超级计算机模拟的宇宙综合数据库将成为研究暗物质科学的重要组成部分。

　　6：铜反应

　　我们在研究铜反应时感到震惊，用可扩展并行短程分子动力学，计算机代码，模拟过程，如固体中冲击波在纳秒的时间尺度上。许多现象基本材料需要在长度和时间尺度上超越这些地方，目前获得的分子动力学（MD）模拟，随着方法的改进，使更多的现实空间和时间尺度模拟成为可能。在可扩展并行短程分子动力学上已成功用于执行迄今最快的MD模拟，在走鹃超级计算机上达到369 TFlop/S。

　　7：流体动力学

　　在流体动力学领域了解湍流，流体的压力下的行为，仍然是物理学中未解决的问题之一。复杂条件下，作为那些在1A型超新星爆炸的早期阶段出现。有一种复杂的现象与这些活动有关的，这是一种相关的超新星建模重要的未决问题。通过走鹃超级计算机有助于在使用大型流体动力学结构的规范和处理复杂问题方面的相关研究。

　　NNSA分管国防项目的副局长库克称，“Cielo和走鹃r杰出的计算能力对确保核试验暂停期间贮存核武器的安全性、保安性和有效性是非常重要的，NNSA所有超级计算机完成的工作是实施奥巴马提出的核安全议程的重要组成部分。”

　　作为NNSA延寿贮存核武器任务的一部分，先进的模拟和计算(ASC)能力使NNSA占据领先地位并具备高端仿真能力。ASC计划帮助NNSA满足对核武器进行评估和认证的需求，包括：武器编码、武器科学、计算平台及与之相配套的基础设施。

　　2012已经来了，12.31号还会远么？你相信世界末日说还是相信超级计算机的威力可以拯救地球呢？[返回频道首页]