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题名面向天河新一代超算系统的大规模精确对角化方法
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作者
李彪
刘杰
王庆林
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机构
高端装备数字化软件湖南省重点实验室(国防科技大学)
并行与分布计算全国重点实验室(国防科技大学)
国防科技大学计算机学院
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出处
《计算机研究与发展》
北大核心
2025年第6期1347-1362,共16页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFA1011704,2021YFBO300101)。
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文摘
精确对角化(exact diagonalization)方法是一种在量子物理、凝聚态物理等领域广泛应用的数值计算方法,是最直接求得量子系统基态的数值方法.仅从哈密顿矩阵的对称性出发,利用无矩阵(matrix-free)方法、分层通信模型以及适配于MT-3000的数据级并行算法,提出了面向天河新一代超算系统上的超大稀疏哈密顿矩阵向量乘异构并行算法,可以实现基于一维Hubbard模型的大规模精确对角化.提出的并行算法在天河新一代超算系统上进行了测试,其中在1400亿维度矩阵规模上,8192进程相比256进程强扩展效率为55.27%,而弱扩展到7300亿维度矩阵规模上,13740个进程相比64进程的弱扩展效率保持在51.25%以上.
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关键词
精确对角化
HUBBARD模型
异构并行计算
MT-3000处理器
量子多体系统
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Keywords
exact diagonalization
Hubbard model
heterogeneous parallel computing
MT-3000 processor
Quantum many-body system
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分类号
TP311.13
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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