1306 подписчиков
Хотите узнать, что такое настоящее программирование?
Учёные провели самое масштабное моделирование света и материи.
Не буду ходить вокруг да около. Модель решает одновременно уравнения электромагнетизма Максвелла, уравнение Кона-Шема, это что-то типа уравнения Шредингера для абстрактной системы невзаимодействующих электронов, и обычные уравнения Ньютоновской механики.
Чтобы понять всю сложность, попробуйте вышеозначенные уравнения на бумаге хотя бы записать. По ссылке в источнике найдете статью, там всё есть. Потом решить, численно, написав программу. Такие вещи делаются имитационным моделированием, когда эти уравнения решаются для заданной системы поэтапно, через равные промежутки времени.
У учёных для подобного моделирования уже было разработано специфическое ПО, но для требуемого масштаба потребовалось залезть в код программы и его оптимизировать. Тестирование проводили на модели тонкой плёнки аморфного диоксида кремния из 10 тысяч атомов на самом быстром в мире суперкомпьютере Fugaku в Кобе, Япония.
Получилось очень даже неплохо. На каждый шаг вычислений, то есть этап, на котором решались указанные выше уравнения для всех 10к атомов в модели, требовалась всего... секунда. Код удалось оптимизировать настолько, что программа работала на пределе пропускной способности памяти суперкомпьютера. К тому же, в итоге, получилось эффективное универсальное ПО для моделирования различных взаимодействий большого количества виртуальных атомов на квантовом уровне.
1 минута
15 января 2022