Akira Nukada 研究室

本研究室では、ブラックホール周辺で起こる複雑な物理現象の数値シミュレーションに取り組んでいます。ブラックホールの周囲では、降着円盤で物質が加速され、ジェットや円盤風が形成されるなど、多様な高エネルギー現象が発生します。これらの現象を正確に理解するため、強い重力場での物質の振る舞いと放射の相互作用を同時に扱う、大規模な数値シミュレーションが必要です。また、銀河系全体の構造形成や暗黒物質の分布を調べるため、6次元位相空間での粒子分布を計算する大規模シミュレーションも行っています。 これらの高い計算負荷を伴う天体物理シミュレーションを効率的に実行するため、本研究室ではGPUなどの高性能計算機を活用した実装技術の開発に注力しています。計算量の多い演算処理をGPUに転送することで、従来のCPU中心の実装と比べて十倍以上の高速化を実現しています。さらに、多数のGPU間でのデータ転送の最適化、メモリ効率の向上、新しいプロセッサアーキテクチャへの対応など、スーパーコンピュータシステムの性能を最大限に引き出すための実装手法の研究も進めています。こうした計算技術の工夫により、より詳細で現実的なシミュレーション実行が可能になり、宇宙の高エネルギー現象の解明につながっています。