报告题目：间断有限元密度泛函理论

报 告 人：胡伟 研究员（中国科学技术大学）

报告时间：2023年5月8日（周一）上午9:30

报告地点：物理科学与技术学院新楼5楼多功能厅

报告摘要：

高性能计算是现代异构超级计算机上加速第一性原理密度函数理论计算材料模拟的有力工具。在本次报告中，我们描述了间断有限元密度泛函理论DGDFT低标度计算软件在新一代神威•海洋之光超级计算机上如何实现超大规模E级高性能并行计算。DGDFT方法采用在自洽场迭代过程中动态产生的自适应局域基函数ALB（正交局域完备基组）来求解全局Kohn-Sham方程，其精度媲美于标准平面波基组。同时，DGDFT方法采用两级并行化策略，用来处理不同类型的数据分布、任务调度和数据通信，并结合申威处理器主从核多线程异构并行的特性，在新一代神威超级计算机上实现了E级超大规模高性能并行计算密度函数理论材料模拟。由于DGDFT具有高度可扩展性，可以在新一代神威超级计算机使用39,087,360个核心（601,344个MPI进程）并行计算，依然保持60%的并行效率，可以用于研究包含数百万原子（250万原子锂纳合金）复杂金属体系的电子结构性质。

报告人简介：

胡伟，中国科学技术大学，研究员，博士生导师。研究领域为理论与计算化学，针对凝聚相复杂体系的高精度电子结构计算和动力学模拟，发展了多种数值算法以降低多中心积分计算的标度和加快自洽场迭代收敛的速度，同时提出了相应的高性能并行计算方法。特别是面向国产超级计算机，开发了四款第一性原理高性能并行计算软件（KSSOLV、PWDFT、HONPAS和DGDFT），实现了百万原子千万核心并行第一性原理计算规模。而且，通过第一性原理电子结构计算和动力学模拟，提出新型物理模拟，结合高通量计算和机器学习逆向设计实现复杂体系多功能材料计算模拟，同时也与国内外实验组展开广泛的合作，解释实验新现象，分析本征机制，为实验提供有效的理论保障。曾获2018年中国科学院“百人计划”和2020年中国化学会唐敖庆理论化学青年奖。高性能计算软件DGDFT成果“神威•太湖之光超级计算机首次实现千万核心并行第一性原理计算模拟”作为我国在“战略高技术领域取得的新跨越”的十项代表性成果之一，入选习近平总书记在2021年两院院士大会和中国科协第十次全国代表大会上讲话。DGDFT在新一代神威•海洋之光超级计算机上首次突破百万原子千万核心第一性原理计算模拟，入围2022年全球超级计算大会美国计算机协会“超级计算应用领域的诺贝尔奖”“戈登·贝尔”奖提名，同时获得2022年第十八届全国高性能计算学术年会中国超算最佳应用奖和2022年中国科学技术大学杰出研究校长奖。

邀 请 人：袁声军 教授