Ученые из Германии ускорили моделирование для исследований термоядерной энергии

Ученые из Германии представили новый вычислительный подход, способный значительно ускорить обработку данных, получаемых на самом мощном рентгеновском лазере в мире - European XFEL. Об этом говорится в сообщении исследовательской группы. которое было опубликовано в interestingengineering.

Новый метод позволяет проводить сложные компьютерные симуляции до 50 раз быстрее, сохраняя при этом ключевые физические параметры. Это особенно важно для экспериментов, связанных с изучением вещества в экстремальных условиях, близких к тем, что существуют внутри звезд и планет-гигантов.

Исследователи отметметили, что такие эксперименты имеют прямое значение для развития термоядерной энергетики. По словам руководителя отдела физики высокой плотности энергии института HZDR Тобиаса Дорнхайма, понимание поведения вещества в экстремальных состояниях является ключевым условием для создания термоядерных электростанций.

В рамках экспериментов ученые используют метод рентгеновского рассеяния: мощные лучи проходят через образцы вещества, а затем анализируется их отклонение. Это позволяет определить параметры материала - включая плотность и температуру.

Однако интерпретация таких данных требует масштабного моделирования, которое ранее занимало значительные вычислительные ресурсы. Новый подход решает эту проблему за счет математического преобразования, позволяющего отделять физически значимые данные от числового шума.

По словам разработчиков, метод основан на квантово-механических принципах и связан с понятием "воображаемого времени", которое используется для анализа температурных процессов.

Ученые отметили, что ускорение расчетов позволит не только проводить больше симуляций, но и повысить точность интерпретации экспериментальных данных. В перспективе метод может стать стандартным инструментом для исследований в области физики высоких энергий и лабораторной астрофизики.