米国エネルギー省（DOE）は 受賞 Zap Energyは、同社の核融合プラズマモデルを進化させるために、世界最速の2台のスーパーコンピューターで100万ノード時間を費やしました。Zapの物理学者は、これらのコンピューターを使用して、最先端だが計算量の多いVlasov速度論モデルを使用して、最初のフローZピンチ核融合プラズマのシミュレーションを行います。この配分は DOE を通じて承認されました。 ASCR リーダーシップ・コンピューティング・チャレンジ (ALCC) プログラムには、フロンティアでの80万ノード時間とオーロラでの20万ノード時間が含まれます。これらのシステムは、2025 年 6 月にそれぞれ 2 位と 3 位にランクされました。 トップ 500 リスト スーパーコンピューターの。

プラズマ（核融合エネルギーを生成するために必要な、過熱してイオン化された水素）を正確にシミュレートすることは依然として非常に困難です。Zapの核融合プラズマの構成は、 せん断流安定化Zピンチは、核融合基準からすると非常にシンプルで効率的であり、核融合エネルギー源に最適である可能性がありますが、正味のエネルギー収量に達するにはプラズマ条件を注意深く制御する必要があります。

したがって、プラズマの予測モデリングと、プラズマの不安定性、乱流、圧縮、閉じ込めに関する科学的理解が、核融合エネルギーデバイスの設計を成功させる鍵となります。プラズマシミュレーションには複数の方法が確立されており、このプロジェクトの焦点は、ヴラソフの速度論的モデリングという新しい技術を進歩させることにあります。

「プラズマの標準的な流体シミュレーションは比較的粗く、温度、密度、平均運動などの基本的な条件でのプラズマを表現します」と、Zapの主任計算科学者であるプロジェクトリーダーのNoah Reddellは説明します。「Zピンチプラズマのブラソフ速度論的モデリングにより、局所的な熱力学的平衡からはほど遠いプラズマの6次元のダイナミクスを捉えることができます。この種のシミュレーションには、さらに多くの変数にわたる膨大な数の計算が必要であり、実際にはALCCプログラムが提供しているような特殊なシステムにアクセスしないと実現できません。」

不安定性やその他のプラズマ現象をより詳細に研究することで、新しいシミュレーションは流れの安定化の基礎となる物理学に情報を提供し、ZapのFuZe Zピンチデバイスの性能向上を促進します。

正式なタイトル 「核融合条件におけるZピンチ物理の運動プラズマモデル研究,」 このプロジェクトには、Zapのセオリー＆モデリングチームのメンバー5人が加わりました。ウリ・シュムラック、エリック・マイヤー、ピーター・ストルツ、イマン・ダッタ、ダニエル・クルーズ、スティーブ・リチャードソンです。スーパーコンピューティングの割り当ては 2026 年 6 月 30 日までに使用する必要があります。

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