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2022 Fiscal Year Research-status Report

Application of multigrid method to domain-wall type lattice fermion

Research Project

Project/Area Number 20K03961
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

金森 逸作  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 研究員 (60399805)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords格子QCD / マルチグッドソルバー
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、アルゴリズムの開発とコードの開発の両輪からなる。
コード開発については、昨年度に引き続きコードのフレームワークの整備ならびにフェルミオン演算子の最適化を進めた。マルチグリッド法を用いたソルバーでは、部品となるソルバーの入れ替えが容易にできる枠組みの容易を進めた。個々の部品については、とくにスーパーコンピュータ「富岳」向けて最適化を進め、ドメインウォールフェルミオンを含む格子フェルミオン演算子の速度を向上させている。これらは2023年3月に公開した格子QCD向けの汎用コードセット Bridge++ 2.0 に含まれている。コードの性能については、格子場の国際会議(Lattice2022)などで報告している。また、公開前の時点からこれらのコードを格子QCDシミュレーションで利用しており、その成果は同じく国際会議Lattice2022や日本物理学会で報告している。チューニングの技術的な詳細については、国際会議HPC-Asia2023のワークショップでもその一部を報告した。
マルチグリッド法のアルゴリズムの成否は、小さな空間での演算子をいかにうまく作るかに左右される。昨年度に引き続き、ドメインウォールフェルミオンに対する小さな空間での演算子の構成方法の比較検討を行い、候補の絞り込みを行った。本研究開始後に海外でなされた提案も踏まえ、並列度の高い計算機向けの構成方法で数値事件を進めるべく準備を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

実際の数値実験に用いるコードベースに大規模な改修があり、それに追従するために作業が遅れた。

Strategy for Future Research Activity

ドメインウォールフェルミオンに適応するマルチグリッド法の詳細と、実際の作業に使うコードベースが固まったので、実装と検証を進める。

Causes of Carryover

当初購入を予定してた有償ソフトウェアが無償化された影響が累積している。学会や論文での成果発表に関わる経費として利用したい。

  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Bridge++ 2.0: Benchmark results on supercomputer Fugaku2023

    • Author(s)
      Kanamori Issaku、Aoyama Tatsumi、Kanaya Kazuyuki、Matsufuru Hideo、Namekawa Yusuke
    • Journal Title

      Proceedings of Scinence

      Volume: Lattice2022 Pages: 0284:1-10

    • DOI

      10.22323/1.430.0284

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thermodynamics with Mobius domain wall fermions near physical point (II)2023

    • Author(s)
      Sinya Aoki, Yasumichi Aoki, Hidenori Fukaya, Jishnu Goswami, Soji Hashimoto, Issaku Kanamori, Takashi Kaneko, Yu Zhang
    • Journal Title

      Proceesings of Science

      Volume: LATTICE2022 Pages: 176:1-8

    • DOI

      10.22323/1.430.0176

    • Open Access
  • [Journal Article] Wilson matrix kernel for lattice QCD on A64FX architecture2023

    • Author(s)
      Issaku Kanamori, Keigo Nitadori, Hideo Matsufuru
    • Journal Title

      Proceesings of the HPC Asia 2023 Workshops

      Volume: - Pages: 55-64

    • DOI

      10.1145/3581576.3581610

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Wilson matrix kernel for lattice QCD on A64FX architecture2023

    • Author(s)
      Issaku Kanamori
    • Organizer
      International Workshop on Arm-based HPC: Practice and Experience (IWAHPCE-2023) at HPC-Asia 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bridge++ 2.0: Benchmark results on supercomputer Fugaku2023

    • Author(s)
      Issaku Kanamori
    • Organizer
      the 5th R-CCS International Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bridge++ 2.0: Benchmark results on supercomputer Fugaku2023

    • Author(s)
      Issaku Kanamori
    • Organizer
      Challenges and opportunities in Lattice QCD simulations and related fields
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bridge++ 2.0: Benchmark results on supercomputer Fugaku2022

    • Author(s)
      Issaku Kanamori
    • Organizer
      the 39th International Symposium on Lattice Field Theory
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thermodynamics with Mobius domain wall fermions near physical point (II)2022

    • Author(s)
      Issaku Kanamori
    • Organizer
      the 39th International Symposium on Lattice Field Theory
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2+1 Flavor Domain Wall Fermions for Finite Temperature with Fine-tuned Quark Masses2022

    • Author(s)
      Issaku Kanamori
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
  • [Remarks] Lattice QCD code Bridge++

    • URL

      https://bridge.kek.jp/Lattice-code/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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