利用能源部橡树岭国家实验室的Frontier超级计算机，研究人员开发了一种新技术，可以以前所未有的细节预测核性质。这项研究揭示了核的结构与将其结合在一起的力之间的关系。这种理解可能推动量子物理学和多个领域的进展，从能源生产到国家安全。
利用能源部橡树岭国家实验室的Frontier超级计算机，研究人员开发了一种新技术，可以以前所未有的细节预测核性质。
这项研究揭示了核的结构与将其结合在一起的力之间的关系。这种理解可能推动量子物理学和多个领域的进展，从能源生产到国家安全。
路易斯安那州立大学的Zhonghao Sun（曾在ORNL工作）表示：“我们可靠的预测将为核力和结构的研究带来新的见解。”
该团队的研究结果发表在期刊《物理评论 X》上，推进了对原子级别的核结构及其亚原子粒子行为的知识。核可以旋转，并可以具有圆形和变形的足球状形状。历史上，构建一种能够捕捉这些特征（如形状、旋转的微小能量和将核结合在一起的较大结合能）的计算模型一直是一项挑战。
ORNL的Gaute Hagen表示：“在非常低的分辨率下，核可能被视为一个旋转的液滴。当分辨率提高时，可以看到更多关于内部结构的细节，并更多地了解亚原子粒子如何相互作用以构建核。”
该团队在对不同能级下的多种粒子行为建模后，达到了这种更好的理解，其中行为会发生变化。将所有因素统一为一个准确模型的步骤由于Frontier的计算能力而成为可能。Frontier在外显规模上运行，能够每秒进行超过 quintillion 次计算。
结果表明，一种被称为30-氖的稀有核同时具有圆形和变形的形状。通过进行数百万次计算，团队了解到“强核力”将亚原子粒子结合在一起，如何驱动这种变形。基于这些结果，团队开发了新的核性质模型，这些模型的创建需要使用Frontier，但可以在笔记本电脑上运行，以便于未来广泛的研究。
Sun表示：“我们引入的新技术确实是游戏规则的改变者，使我们能够准确计算变形核的结构和行为。这处于核科学研究的前沿。”
美国能源部科学办公室的核物理办公室和先进科学计算研究办公室支持了这项研究。Frontier位于能源部科学办公室用户设施的橡树岭领导计算设施。
