「富岳」を用いた宇宙ニュートリノの数値シミュレーションに成功 -2021年ゴードン?ベル賞ファイナリストに選出-

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 田中贤 基础物理学研究所特定研究員、吉川耕司 筑波大学講師、吉田直紀 東京大学教授の研究グループは、ブラソフシミュレーションと呼ばれる全く新しい手法を世界で初めて採用し、スーパーコンピュータ「富岳」の全システムを用いて宇宙大規模構造におけるニュートリノの運動に関する大規模数値シミュレーションを実行することに成功しました。

 ブラソフシミュレーションは、従来の计算手法(狈体シミュレーション)に比べて、ノイズのない数値シミュレーションを実行することが可能ですが、计算量や必要なメモリ容量がかなり大きくなることが问题でした。本研究では、革新的な计算アルゴリズムと「富岳」に最适化したコーディング手法と并列化手法を用いて、90%を超える并列化効率を达成し、さらに、富岳の全システムを用いた数値シミュレーションによって、计算领域を约400兆个ものメッシュに分割した世界最大のブラソフシミュレーションを実施することに成功し、狈体シミュレーションによる过去最大规模のニュートリノの数値シミュレーションと同等规模の数値シミュレーションに要する时间を约10分の1に短缩することができました。

 なお、本研究论文は、スーパーコンピュータを用いた科学?技术分野の研究の中で、その年に最も顕着な成果を上げた研究グループに与えられる米国计算机学会のゴードン?ベル赏の最终候补(ファイナリスト)に选出されました。ゴードン?ベル赏の最终発表は米国ミズーリ州セントルイスのアメリカズセンター及びオンラインで开催される国际会议において、现地时间11月18日12时30分より行われます。

本研究の数値シミュレーションで得られた宇宙大規模構造におけるダークマター(CDM)とニュートリノの空間分布
図:本研究の数値シミュレーションで得られた宇宙大规模构造におけるダークマター(颁顿惭)とニュートリノの空间分布
研究者情报
研究者名
田中贤
书誌情报

【顿翱滨】

Kohji Yoshikawa, Satoshi Tanaka, Naoki Yoshida (2021). A 400 trillion-grid Vlasov simulation on Fugaku supercomputer: large-scale distribution of cosmic relic neutrinos in a six-dimensional phase space. Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, SC '21:5.