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新代码将微观洞察与宏观世界联系起来
在惯性约束聚变中，燃料舱在接近零的温度和接近真空的压力下开始。当激光压缩燃料以引发聚变时，材料会加热到数百万度并达到与太阳核心相似的压力。这个过程发生在极小的空间和时间之内。
来源:英国物理学家网首页在惯性约束聚变中，燃料舱在接近零的温度和接近真空的压力下开始。当激光压缩燃料以引发聚变时，材料会加热到数百万度并达到与太阳核心相似的压力。这个过程发生在极小的空间和时间之内。
为了了解这个过程，科学家需要了解整个目标室的大尺度条件，例如温度和压力。但他们还想要有关其中所含材料和原子的详细信息。到目前为止，计算机模型一直在努力弥补此类实验中遇到的各种条件的差距。
新的模拟框架弥补了差距
在《物理评论 E》上发表的一项研究中，劳伦斯利弗莫尔国家实验室 (LLNL) 和加州大学戴维斯分校的研究人员创建了一个新框架，将微小的原子级模拟与描述宏观世界的代码结合起来，所有这些都在同一个模拟中进行。
“我们谈论的是纳米级的原子，而另一方面，米级的大流场，”加州大学戴维斯分校博士蒂姆·林克（Tim Linke）说。候选人在 LLNL 进行住院研究。 “这两者之间的联系在于材料。”
为了创建这种联系，该团队将 LLNL 的流体动力学代码与桑迪亚国家实验室的分子动力学代码结合起来。前者描述了总体情况以及它们在特定位置如何随时间演变。这些信息会输入后者，后者计算材料中的单个原子如何响应这些条件。这项工作提供了一个至关重要的优势：两个模拟同时运行。原子模拟与大规模代码一起“即时”进行。
计算挑战和更广泛的应用
未来研究和见解的潜力
代码提供了更好地理解此类场景的材料属性的途径。