MPI-реализация численного решения системы уравнений, описывающих модель длинных джозефсоновских переходов

Аннотация

Важным элементом численного исследования фазовой динамики системы длинных джозефсоновских переходов является расчет вольт-амперных характеристик. Такой расчет сводится к численному решению системы нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, которое осуществляется с использованием стандартных трехточечных конечно-разностных схем для дискретной аппроксимации по пространственной координате вдоль длины перехода и с применением для решения полученной задачи Коши метода Рунге-Кутта. Разработанный параллельный алгоритм реализован на основе технологии MPI. Методические вычисления, проведенные на многопроцессорном кластере ЦИВК в Лаборатории информационных технологий ОИЯИ, показали, что параллельная реализация обеспечивает ускорение до 7 раз по сравнению с однопроцессорным режимом Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 15-29-01217.