高能物理的高效离散事件粒子跟踪模拟
摘要：基于量子态系统（QSS）数值方法的离散事件模拟算法的新颖性的研究。QSS对于粒子输运过程具有吸引人的特点，特别是在模拟连续系统的不连续性处理方面非常高效。我们关注高能物理（HEP）粒子跟踪应用，通常依赖于离散时间方法，并研究采用离散事件数值方法解决粒子穿过几何界面的优势。为此，我们采取了两种互补的策略。首先，一种新的共模拟技术连接了Geant4模拟工具包和独立的QSS求解器。其次，一种新的原生QSS数值步进器被嵌入到了Geant4中。我们将这两种方法与最新的Geant4默认步进器在不同的HEP设置中进行了比较，包括一个复杂的实际场景（CERN的CMS粒子探测器）。我们的技术在广泛的场景中实现了显著的模拟加速，尤其是当离散事件处理的强度在解决粒子运动的连续定律时占主导地位时。
作者：Lucio Santi, Lucas Rossi, Rodrigo Castro
论文ID：2001.05558
分类：Computational Physics
分类简称：physics.comp-ph
提交时间：2021-09-16