由劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）和法国CEA Saclay的研究人员共同开发了一种新的3D粒子单元（PIC）模拟工具，可以模拟激光与等离子体耦合作用的机制，详细地了解这些机制至关重要，可以更好经济地解决医学、工业和基础科学中的长期挑战。
在激光等离子体实验中，等离子体中存在非常大的电场，可加速粒子在更短的距离内发射高能量，因此这些激光等离子体加速器（LPAs）的长期目标是有朝一日可以实现高能造碰撞器，并实现许多衍生产品的开发。例如，LPA可以快速地将大量能量沉积到固体材料中，产生致密的等离子体并使该物质经受极端温度和压力。但是研究激光与等离子体相互作用的实验非常繁琐并且昂贵，显然基于超级计算机的仿真模拟对这项研究越来越重要，伯克利实验室的国家能源研究科学计算中心（NERSC）正在构建PIC模拟，在建模和指导高强度物理实验中发挥了重要作用。但缺乏具有足够计算精度的PIC代码来模拟超高强度下的激光等离子体的相互作用，阻碍了这种相互作用的研究步伐。
这一挑战促使伯克利实验室和CEA Saclay团队开发了他们的新仿真工具，名为Warp + PXR 该工具代码将广泛使用的3D PIC代码Warp与由Berkeley Lab和CEA Saclay共同开发的高性能库PICSAR相结合。它还利用了伯克利实验室和CEA Saclay共同开发的一种新型大规模并行伪谱解算器，与等离子体研究中常用的求解器相比，它大大提高了模拟的准确性，并且解决了传统FDTD模拟中只能进行二维模拟的问题。
伯克利的一名博士后Vincenti表示，通过这些新的模拟工具，使他们通过模拟能够获得详细的激光场相互作用复杂动力学，更好地了解固体目标处于单个粒子轨道的细节水平，使他们能够更好地理解实验中发生的事情。
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