• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

高效的大规模量子输运计算算法。

Efficient algorithms for large-scale quantum transport calculations.

机构信息

Integrated Systems Laboratory, ETH Zürich, 8092 Zürich, Switzerland.

CSCS Future Systems, ETH Zürich, 8093 Zürich, Switzerland.

出版信息

J Chem Phys. 2017 Aug 21;147(7):074116. doi: 10.1063/1.4998421.

DOI:10.1063/1.4998421
PMID:28830153
Abstract

Massively parallel algorithms are presented in this paper to reduce the computational burden associated with quantum transport simulations from first-principles. The power of modern hybrid computer architectures is harvested in order to determine the open boundary conditions that connect the simulation domain with its environment and to solve the resulting Schrödinger equation. While the former operation takes the form of an eigenvalue problem that is solved by a contour integration technique on the available central processing units (CPUs), the latter can be cast into a linear system of equations that is simultaneously processed by SplitSolve, a two-step algorithm, on general-purpose graphics processing units (GPUs). A significant decrease of the computational time by up to two orders of magnitude is obtained as compared to standard solution methods.

摘要

本文提出了大规模并行算法,以减少从头算量子输运模拟中的计算负担。利用现代混合计算机体系结构的能力来确定连接模拟域与其环境的开边界条件,并解决由此产生的薛定谔方程。虽然前一个操作采用的是特征值问题,可通过在现有中央处理器 (CPU) 上使用轮廓积分技术来解决,但后者可以转化为一个线性方程组,通过两步算法 SplitSolve 在通用图形处理单元 (GPU) 上同时进行处理。与标准解法相比,计算时间可显著减少多达两个数量级。

相似文献

1
Efficient algorithms for large-scale quantum transport calculations.高效的大规模量子输运计算算法。
J Chem Phys. 2017 Aug 21;147(7):074116. doi: 10.1063/1.4998421.
2
Proceedings of the Second Workshop on Theory meets Industry (Erwin-Schrödinger-Institute (ESI), Vienna, Austria, 12-14 June 2007).第二届理论与产业研讨会会议录(2007年6月12日至14日,奥地利维也纳埃尔温·薛定谔研究所)
J Phys Condens Matter. 2008 Feb 13;20(6):060301. doi: 10.1088/0953-8984/20/06/060301. Epub 2008 Jan 24.
3
Graphics Processing Unit Acceleration and Parallelization of GENESIS for Large-Scale Molecular Dynamics Simulations.用于大规模分子动力学模拟的GENESIS的图形处理单元加速与并行化
J Chem Theory Comput. 2016 Oct 11;12(10):4947-4958. doi: 10.1021/acs.jctc.6b00241. Epub 2016 Sep 27.
4
Hybrid CPU/GPU Integral Engine for Strong-Scaling Ab Initio Methods.用于强缩放从头算方法的混合CPU/GPU集成引擎。
J Chem Theory Comput. 2017 Jul 11;13(7):3153-3159. doi: 10.1021/acs.jctc.6b01166. Epub 2017 Jun 21.
5
mpdcm: A toolbox for massively parallel dynamic causal modeling.mpdcm:用于大规模并行动态因果建模的工具箱。
J Neurosci Methods. 2016 Jan 15;257:7-16. doi: 10.1016/j.jneumeth.2015.09.009. Epub 2015 Sep 16.
6
Ab initio nonadiabatic dynamics of multichromophore complexes: a scalable graphical-processing-unit-accelerated exciton framework.从头非绝热动力学多发色团复合物:可扩展图形处理单元加速激子框架。
Acc Chem Res. 2014 Sep 16;47(9):2857-66. doi: 10.1021/ar500229p. Epub 2014 Sep 4.
7
Eigenvalue problem of the Schrödinger equation via the finite-difference time-domain method.基于时域有限差分法的薛定谔方程本征值问题
Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2004 Mar;69(3 Pt 2):036705. doi: 10.1103/PhysRevE.69.036705. Epub 2004 Mar 31.
8
Communication: A reduced scaling J-engine based reformulation of SOS-MP2 using graphics processing units.通讯:一种基于减少缩放的J引擎对使用图形处理单元的SOS-MP2的重新表述。
J Chem Phys. 2014 Aug 7;141(5):051106. doi: 10.1063/1.4891797.
9
Smoldyn on graphics processing units: massively parallel Brownian dynamics simulations.Smoldyn 在图形处理单元上的应用:大规模并行布朗动力学模拟。
IEEE/ACM Trans Comput Biol Bioinform. 2012 May-Jun;9(3):655-67. doi: 10.1109/TCBB.2011.106.
10
Multi-GPU implementation of a VMAT treatment plan optimization algorithm.容积调强放疗(VMAT)治疗计划优化算法的多图形处理器(Multi-GPU)实现
Med Phys. 2015 Jun;42(6):2841-52. doi: 10.1118/1.4919742.

引用本文的文献

1
Electro-thermal transport in disordered nanostructures: a modeling perspective.无序纳米结构中的电热输运:建模视角
Nanoscale Adv. 2020 May 19;2(7):2648-2667. doi: 10.1039/d0na00168f. eCollection 2020 Jul 14.
2
Influence of the hBN Dielectric Layers on the Quantum Transport Properties of MoS Transistors.六方氮化硼介电层对二硫化钼晶体管量子输运特性的影响
Materials (Basel). 2022 Jan 29;15(3):1062. doi: 10.3390/ma15031062.