“會見研究人員”是一個系列，在這個系列中，我們聚焦于學術界不同的研究人員，他們使用 NVIDIA 技術來加速他們的工作
這個月我們關注的是密歇根大學物理系副教授他的研究集中在強關聯量子系統的理論和計算方法的發展上。
海鷗是斯隆研究員拉爾夫 E 。 Powe 初級教師提升獎， DOE 早期職業研究獎， SCES 早期職業內維爾 F 。莫特獎和 APS 優秀裁判計劃。
你的研究領域是什么？
許多量子粒子相互強烈相互作用的材料物理學。這些是我們用來制造最新一代磁鐵、超導體、太陽能電池和標準近似方法系統的系統。
你什么時候知道你想成為一名研究人員并從事這一領域的研究？
我一直對在軟件/計算機行業/金融領域從事職業持開放態度，但是，當我不得不決定是否去讀博士后時，金融危機襲來。相反，我在美國做了一個博士后，后來被聘為一個學術職位。
是什么促使你從事你最近的研究領域的重點？
“量子”理論是我們最近許多技術突破成功的原因。畢竟， NVIDIA 芯片只是量子理論的一個應用。然而，僅僅采用理論，預測和改善材料性能而不需要進一步的投入是非常困難的，盡管我們相信我們非常了解這個理論。我一直著迷于把計算機和理論方法結合起來，使計算更接近現實的挑戰。這始于我高中時在一家高性能計算機中心的實習。
你的研究解決了哪些問題或挑戰
雖然我們很清楚控制具有許多相互作用的量子粒子的系統的物理方程，但它們卻難以求解。這就是為什么我們需要找到在數值上易于處理和精確的近似值。我的研究涉及從理論推導到新算法的實現，再到高性能計算，再到與實驗的比較。我所有的研究都是為了讓量子理論更具預測性和準確性。
您在研究過程中遇到了哪些挑戰？您是如何克服這些挑戰的？
時間管理可能是最關鍵的。有很多想法很容易，但測試、改進和修改這些想法需要時間。在研究中，你要不斷地尋找資源、培訓人員、提出和修改想法、出版、參加會議等等。找一個安靜的時間來深入研究一個問題是必要的，但很困難。我不相信我已經克服了這個限制。
你的工作對這個領域/社區/世界有什么影響？
更強的磁鐵，更高溫度的超導體，以及更好的傳感器和芯片材料。
您在當前或以前的研究中是如何使用 NVIDIA 技術的？
對實際上，我們自己編寫的從頭算模擬工具箱使用 NVIDIA 代碼來模擬真實材料的物理及其激發。如果沒有 V100 和 A100 上的 NVIDIA 快速和雙精度算法，我們的大多數計算要么是不可能的，要么是臨界的。我們的代碼僅以理論峰值觸發器的 50% 運行，并且與每個 GPU 內的流以及不同 GPU 和節點之間的 MPI 并行。
你能分享哪些研究突破或有趣的成果？
是的，我們正在寫一篇關于一種新的高溫超導體的論文。
你的下一步研究是什么
我們目前正在大力推動系統失衡。我們用激光激發它們，用短電流脈沖淬火它們，或者在其他非平衡條件下探測它們。非平衡 量子材料的物理性質與平衡條件大不相同，出現了許多令人興奮的新現象。此外，大多數傳感器工作不平衡。如何將我們的計算工具箱推廣到這些情況是我們目前正在研究的一個開放問題。
對新的研究人員有什么建議，特別是對那些受到你工作啟發和激勵的人？
問大問題。為什么這很有趣？它為什么會起作用或者怎么會不起作用？如果成功了我們學到了什么？但是，不要忽略小細節。抓住不太有意義的細節，這就是需要理解的地方。當某件事變成了死胡同時，學會放手（即使你已經投入了很多資源）。
另外，要知道思考問題的既定方法，但要經常提問。了解你的工具和理論的局限性，投資你的工具箱。新的工具（計算機代碼、理論方法、實驗裝置）帶來了新的發現，所以要確保你有最適合你應用的工具。
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