CONCEPT - The COsmological $N$-body CodE in PyThon
CO $N$ CEPT（Cosmological $N$ -body CodE in PyThon）是一个免费的开源代码，用于在具有分布式内存的大规模并行计算机上进行宇宙学$N$ -body模拟。无碰撞的暗物质是唯一实现的粒子种类。重力可以使用PP、PM或P $^{3}$ M算法计算。CO $N$ CEPT的目标是使宇宙学$N$ -物体模拟-对于宇宙学家和源代码开发人员来说都是愉快的。这是用户指南。源代码和其他文档可以在https://github.com/jmd-dk/concept/上找到
2015-10-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
Extracting cosmological parameters from N-body simulations using machine learning techniques
我们利用从Quijote模拟套件中拍摄的快照，包括2000个模拟，其中5个宇宙学参数已经改变（$Ω_m$，$Ω_b$，$h$，$n_s$和$σ_8$），以研究使用机器学习技术确定它们的可能性。特别是，我们证明了卷积神经网络可以用于从N体模拟中准确提取$Ω_m$和$σ_8$，并且这些参数也可以从使用随机森林回归器和深度神经网络从同一套模拟中获得的非线性物质功率谱中找到。我们表明，功率谱提供了竞争力的结果相比，使用模拟的准确性，我们也可以估计的标量谱指数$n_s$从功率谱，在较低的精度。
2021-10-11 astro-ph.CO
Quantifying resolution in cosmological N-body simulations using self-similarity
我们证明，在无标度模拟的自相似性测试提供了一个很好的工具，以量化的分辨率在小尺度的宇宙学N体模拟。分析两点关联函数测量模拟使用ABACUS，我们展示了如何观察到的自相似性的偏差揭示了收敛的时间和距离尺度的范围。虽然收敛良好的尺度显示精度低于1%，但我们的结果表明，在较小的力软化长度下，空间分辨率基本上取决于质量分辨率。在以后的时间里，收敛的下限截止尺度在共动单位中演变为$a^{-1/2}$（$a$是尺度因子），这与它是由两体碰撞性设定的假设一致。我们的研究结果的一个推论是，N体模拟，特别是在高红移，包含一个显着的空间范围内，集群出现收敛的时间步长和力软化，但实际上并没有收敛到物理连续的结果。开发的方法可以应用于确定任何聚类统计的分辨率，并扩展到推断非无标度模拟的分辨率限制。
2021-02-19 astro-ph.CO
Fast generation of ensembles of cosmological N-body simulations via mode-resampling
我们提出了一种算法，用于快速生成多个实现的N体模拟使用，例如，宇宙学参数估计从调查的大尺度结构。我们的算法使用了一种新的方法来重新采样的大规模（高斯分布）傅立叶模式在一个周期性的N体模拟框的方式，适当占大，小尺度之间的非线性模式耦合。我们发现，我们的方法添加新的大规模模式实现恢复的非线性功率谱的子百分比精度的尺度大于约一半的奈奎斯特频率的模拟箱。使用20个N体模拟，我们获得了一个功率谱协方差矩阵估计，该估计与Takahashi等人（2009）（来自5000次模拟）中的估计相匹配，所有矩阵元素的误差< 20%。比较收敛速度，我们确定我们的算法需要少8倍的模拟，以实现给定的误差容限的功率谱协方差矩阵的估计。我们的算法的成功程度表明，我们了解的主要物理过程，引起的相关性的物质功率谱。也就是说，大规模的傅里叶模式调制的结构增长的程度，通过有效的局部物质密度的变化，也通过大规模的位移的小规模扰动的空间频率。我们希望我们的算法是有用的噪声建模时，约束宇宙学参数从弱透镜（宇宙剪切）和星系调查，重新调整总结统计的N体模拟新的宇宙学参数值，和任何应用程序的傅立叶模式的影响大于模拟尺寸必须占。
2011-05-31 astro-ph.CO
The Abacus Cosmos: A Suite of Cosmological N-body Simulations
我们提出了一个公开的数据发布的晕目录从一套125宇宙$N$体模拟从算盘项目。模拟跨越了以普朗克2015宇宙学为中心的40个$w$ CDM宇宙学，分别在$1.1\;h^{-1}\mathrm{Gpc}$和$720\;h^{-1}\mathrm{Mpc}$箱中的两个质量分辨率$4\times 10^{10}\;h^{-1}M_\odot$和$1\times 10^{10}\;h^{-1}M_\odot$。这些盒子是相位匹配的，以抑制样本方差并隔离宇宙学依赖性。额外的体积可通过16盒固定宇宙学和变化的相位获得;还提供了几盒普朗克2015的单参数偏移。涵盖$z=1.5$到$0.1$的目录可供朋友的朋友和Rockstar晕轮发现者使用，并包括粒子子样本。所有数据产品均可在https://lgarrison.github.io/AbacusCosmos上获得
2018-04-24 astro-ph.CO
Reducing Noise in Cosmological N-body Simulations with Neutrinos
我们提出了一种新的方法来产生初始条件的数值宇宙学模拟中，大量的中微子被视为一组额外的N体（碰撞）粒子。它使我们能够准确地遵循密度场的冷暗物质（CDM）和中微子在高和低的红移。在高红移，新的方法是能够减少中微子功率谱中的散粒噪声的一个因素超过$10^7$相比，以前的方法，其中功率谱占主导地位的散粒噪声在所有尺度。我们发现，我们的新方法也有助于减少大尺度上的总物质功率谱的噪声，而在小尺度上的结果与以前的模拟。我们的新方法还允许系统的研究中微子分布函数的低速尾的集群。该方法还允许作为由CDM场确定的环境的函数的整体速度分布的演变的研究。
2018-01-11 astro-ph.CO
Second-order cosmological perturbation theory and initial conditions for $N$-body simulations
我们使用规范不变的宇宙学扰动理论来计算位移场，为$N$体模拟设置初始条件。在同步共动规范中使用一阶和二阶完全相对论性微扰理论，使我们能够超越牛顿预言，并计算相对论性修正。我们使用Einstein-de Sitter模型，在我们的解中包括增长和衰减模。我们的结果的影响应通过实施的宇宙学$N$体模拟的特色位移进行评估。
2015-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological neutrino N-body simulations of dark matter halo
本文介绍了基于天河-2超级计算机和CUBEP$^3$M代码的TianNu宇宙学N体模拟，通过对比分析$2.537\ imes10^7$个暗晕与无中微子模拟的角动量，揭示了特定尺度下角动量模长对中微子注入的依赖性。
2023-07-27 astro-ph.CO
Nonlinear stochastic biasing of halos: Analysis of cosmological N-body simulations and perturbation theories
理解和模拟星系偏置行为对于未来雄心勃勃的星系红移调查至关重要。使用40个大的宇宙学N体模拟的标准的LambdaCDM宇宙学，我们研究的交叉相关系数的物质和晕密度场，这是一个指标的随机性的偏见，在很宽的红移范围0 \le z \le 3。互相关系数对于提取关于物质密度场的信息是重要的，例如，通过结合星系团和星系-星系透镜测量。我们比较了模拟结果与集成微扰理论（iPT）提出的本作者和标准微扰理论（SPT）结合局部偏置的唯象模型。对于我们考虑的所有红移和晕质量，由iPT得到的互相关系数与N体模拟结果在0.5%（1.0%）以内一致，直到r~15（10）h^{-1}Mpc。具有局域偏置的SPT不能解释低红移下准线性尺度上的复杂行为，但大致再现了完全非线性尺度上互相关系数的一般行为。iPT是强大的预测互相关系数下降到准线性制度，具有高精度。
2013-06-24 astro-ph.CO
Constraining cosmological parameters from N-body simulations with Bayesian Neural Networks
在本文中，我们使用的Quijote模拟，以提取宇宙学参数通过贝叶斯神经网络。这类模型具有显著的不确定性估计能力，这是精确宇宙学时代的终极目标之一。我们证明了BNN的优势，从模拟中提取更复杂的输出分布和非高斯信息。
2021-12-22 astro-ph.CO stat.ML
Cosmological N-Body Simulations with a Large-Scale Tidal Field
在本文中，我们进行各向异性的“分离宇宙”模拟包括一个大规模的潮汐场的N体代码\textsc{gadget} 4使用各向异性的扩展因子$A_{ij}$。我们使用纯\textit{particle-mesh}（PM）模式的代码来模拟16个实现的初始密度场的演化，并没有大规模的潮汐场，然后用来测量的\textit{response function}描述如何潮汐场影响结构形成的线性和非线性制度。与先前测量到的大尺度超密度响应一起，这完全描述了压缩极限中的非线性物质双谱。我们发现，相反的密度响应，潮汐响应从来没有显着超过大尺度微扰理论的预测，即使在非线性尺度的红移范围内，我们讨论。我们开发了一个简单的晕模型，考虑到潮汐场的影响，并将其与我们的各向异性N体模拟的直接测量进行比较。
2018-04-30 astro-ph.CO
Evolution of isolated overdensities as a control on cosmological N body simulations
除了收敛性研究和不同代码的比较，基本上没有控制的准确性，在非线性制度的宇宙学N体模拟，即使在无耗散的限制。我们提出并探讨在这里一个简单的测试，这是以前没有采用：当宇宙学代码被用来模拟一个孤立的过密度，他们应该重现，在物理坐标，在没有膨胀的开边界条件下获得的。特别是，所需的无碰撞性质的模拟，可以通过测试的稳定性，在物理坐标的维里化平衡探测。我们调查和说明测试使用一套模拟在爱因斯坦德西特宇宙学从初始条件迅速解决维里平衡。我们发现，稳定的聚类标准允许一个确定，对于给定的粒子数N的“晕”和力平滑，最大的红移范围内的碰撞限制可以表示所需的精度。我们还比较了我们的结果，所谓的Layzer Irvine测试，表明它提供了一个较弱的，但非常有用的，工具来约束数值参数的选择。最后，我们概述了一些细节，这些方法可以用来测试宇宙学模拟中使用的数值参数的选择。
2012-11-13 astro-ph.CO
Scale Dependence of Halo Bispectrum from Non-Gaussian Initial Conditions in Cosmological N-body Simulations
研究了非高斯初始条件下的晕双谱。基于一组大$N$体模拟，从具有局域型非高斯性的初始密度场出发，我们发现在大尺度压缩组态附近，晕双谱对Fourier空间三角形的形状和尺度有很强的依赖性.晕圈双谱的幅度大致按$f_nl^2$缩放。三角形上的缩放结果与Jeong & Komatsu基于微扰理论的预测一致。我们系统地研究了这种依赖性与不同的红移和晕质量阈值。结果表明，在较高的红移质量晕，晕双谱的$f_nl$依赖性更强。这一特征在未来的深星系和宽星系红移巡天中可以作为暴胀情景的有用参考。
2010-07-02 astro-ph.CO
Spurious Small-Scale Structure & Discreteness-Driven Relaxation in Cosmological Simulations
有强有力的证据表明，由暖暗物质（WDM）主导的宇宙学N体模拟包含虚假或非物理的晕，最明显的是沿着细丝排列的规则间隔的低质量晕。我们发现，虚假的晕是一个功能的传统N体模拟的宇宙学结构形成模型，包括WDM和冷暗物质（CDM）模型，其中引力坍缩收益在最初的各向异性的方式，自然产生的结果离散驱动的松弛。我们证明了这一点，使用控制N体模拟的平面对称崩溃，并表明，假晕播种在壳交叉由密度场的离散性引起的局部速度扰动，其特征分离应该是近似的平均粒子间分离的N体模拟，这是固定的质量分辨率内的体积。使用宇宙学的N体模拟，粒子被分裂成两个固定质量比的无碰撞组件，我们发现，这两个组件的空间分布显示在大尺度和小尺度上的离散驱动松弛的空间分布的签名。采用与粒子间间距同动平均量级的样条核引力软化有助于抑制离散驱动松弛的影响，但不能完全消除它。这些结果提供了新的算法，其中包括，例如，传统的N体方法的修订，通过空间自适应anistropric重力软化或明确的解决方案，在相空间中的暗物质的演变提供了进一步的动力。
2016-06-07 astro-ph.CO
Cosmological Perturbation Theory as a Tool for Estimating Box-Scale Effects in N-body Simulations
在进行宇宙学N体模拟时，人们普遍认识到，模拟盒内最大尺度上的结构生长将受到模拟体积的有限大小的抑制。根据Seto（1999）提出的想法，本文表明，标准（a.k.a. 1圈）宇宙学扰动理论（SPT）可以用来近似地预言箱尺度对模拟体积中密度涨落功率谱的有害影响。或者，该方法可以用于快速地事后估计箱尺度对来自现有模拟的功率谱结果的影响。通过这种方式，SPT可以帮助确定是否需要更大的盒子尺寸或其他更复杂的方法来实现特定应用的特定精度水平（例如，测量重子声学振荡的非线性演化的模拟）。我专注于SPT在本说明中，并表明，它的预测不同的只有约两个或更少的因素从两个幂律和$Λ$ CDM $N$体模拟推断的测量抑制。应该可以通过使用更复杂的微扰理论模型来提高这些预测的准确性。附录比较功率谱测量的幂律模拟输出箱尺度效应是最小的扰动理论模型和以前发表的拟合函数。本文包括这些功率谱测量，以帮助努力开发新的扰动理论模型。
2014-06-16 astro-ph.CO
Indra: a Public Computationally Accessible Suite of Cosmological $N$-body Simulations
Indra是一套大体积宇宙学$N$体模拟，目标是提供暗物质分布的大尺度特征的出色统计。384个模拟中的每一个都是使用相同的宇宙学参数和不同的初始相位进行计算的，其中在长度为1 Gpc/h的盒子中有1024个$^3$暗物质粒子，64个粒子数据和晕目录的快照，以及505个密度场傅里叶模式的时间步，总计几乎1 PB的数据。所有的因陀罗数据都可以立即通过SciServer科学平台进行分析，该平台提供交互式和批处理计算模式，个人数据存储和其他托管数据集，如千禧年模拟和许多天文调查。我们提出的因陀罗模拟，描述的数据产品，以及如何访问它们，并测量合奏平均值，方差和协方差的物质功率谱，物质关联函数，和晕质量函数，以证明因陀罗使计算的类型。我们希望Indra既能成为大尺度结构研究的资源，也能展示如何让非常大的数据集公开并可通过计算访问。
2021-08-03 astro-ph.CO
Towards reconstructing the halo clustering and halo mass function of N-body simulations using neural ratio estimation
高分辨率的宇宙学N体模拟是模拟暗物质晕形成和聚集的极好工具。这些模拟表明，复杂的物理理论晕形成的一组有效的物理参数。我们的目标是提取这些参数和贝叶斯上下文中的不确定性。通过直接比较从宇宙学模拟中提取的暗物质密度投影图与从分析晕模型中生成的密度投影，我们朝着自动化这一过程迈出了一步。该模型是基于两个机构的关联函数玩具实现。为了实现这一点，我们使用边际神经比率估计，一种基于模拟的推理算法，允许通过用神经网络近似边际似然证据比来估计边际后验。在这种情况下，我们用模拟图像训练神经网络，以识别产生给定图像的物理参数的正确值。使用宇宙学N体模拟图像上的训练神经网络，我们能够重建晕质量函数，生成类似于N体模拟图像的模拟图像，并识别这些图像的晕的最低质量，前提是它们与我们的训练数据具有相同的聚类。我们的研究结果表明，这是一个很有前途的方法，在发展宇宙学模拟的神经网络辅助。
2022-06-22 astro-ph.CO
General framework for cosmological dark matter bounds using $N$-body simulations
我们提出了一个通用的框架，获得强大的边界上的性质暗物质使用宇宙学$N$体模拟和莱曼α森林数据。我们构建了一个流体动力学模拟的仿真器，这是一个灵活的，准确的和计算效率高的模型预测莱曼α森林通量功率谱不同的暗物质模型，星系际介质（IGM）的状态和原始功率谱的响应。该模拟器结合了一个灵活的参数化的小尺度抑制在“非冷”暗物质模型中出现的物质功率谱，与改进的IGM模型。然后，我们演示了如何优化的情况下，超轻轴子暗物质的仿真器，提出测试的收敛性。我们还进行了交叉验证测试通量功率谱预测的准确性。这个框架可以被优化用于分析许多其他暗物质候选者，例如，温暖或相互作用的暗物质。我们的工作表明，一个优化的仿真器和宇宙学的“有效理论”，其中许多模型是由一组方程描述的组合，是一个强大的方法，从宇宙大尺度结构的强大和计算效率的推断。
2021-02-01 astro-ph.CO
The optimal gravitational softening length for cosmological N-body simulations
引力软化长度是正确建立宇宙学$N$ -体模拟的关键参数之一。在本文中，我们进行了大量的高分辨率的$N$体模拟，以修正由Power等人（P03）提出的最佳软化方案。结果表明，P03最优方案效果较好，但过于保守。使用比P03更小的软化长度可以获得更高的空间分辨率和数值收敛的结果的圆形速度和密度剖面。然而，使用过小的软化长度高估了暗物质晕最内部区域的物质密度。我们经验性地探索了基于P03形式的更好的最优软化方案，并且发现小的修改效果良好。这项工作将有助于建立宇宙学模拟。
2019-05-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A new gravitational N-body simulation algorithm for investigation of cosmological chaotic advection
最近，宇宙学中的另一种方法试图将暗物质的性质解释为由于不同类型的变形势引起的非线性时空曲率的直接结果。在这种情况下，这一假设的一个关键测试是检查变形对大尺度结构演化的影响。对这种纯引力信号（没有暗物质元素）进行精细分析的一个重要要求是，在低红移的超星系团引力坍缩的轨道上描述星系的位置。在这种情况下，引力N体模拟中的每个元素都表现为由称为混沌平流（或拉格朗日湍流）的过程控制的坍缩的示踪剂。为了开发这种新方法的详细研究，我们开发了宇宙拉格朗日湍流模拟器（COLLENS）进行重力N体模拟的基础上计算统一设备架构（CUDA）的图形处理单元（GPU）。在本文中，我们报告的第一个强大的结果从COLLENDO。
2012-09-03 astro-ph.CO
FlowPM: Distributed TensorFlow Implementation of the FastPM Cosmological N-body Solver
我们提出了FlowPM，一个粒子网格（PM）宇宙学N体代码，在网格TensorFlow中实现GPU加速，分布式和可微模拟。我们实现和验证了一种新的多重网格计划的多分辨率金字塔的基础上，有效地计算大规模的力量在分布式平台上的准确性。我们探索了大型超级计算机上模拟的缩放，并将其与相应的基于Python的PM代码进行了比较，发现在wallclock时间方面平均加速了10倍。我们还演示了如何使用这种新的工具，可以有效地解决大规模的宇宙学推理问题，特别是重建的宇宙学领域的前向模型贝叶斯框架与混合PM和神经网络前向模型。我们提供了这些示例的框架代码，整个代码可以在https://github.com/modichirag/flowpm上公开获得。
2020-10-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
CUBE: An Information-optimized parallel Cosmological $N$-body Algorithm
宇宙大尺度结构$N$ -体模拟是超级计算中计算量小、存储量大的问题。大量的存储器通常由存储多于足够的粒子相空间信息的低效方式支配。我们提出了一个新的并行，信息优化，粒子网格为基础的$N$体代码CUBE，其中的信息效率和内存效率提高了近一个数量级。这是通过存储粒子的相对相空间坐标，而不是全局值，并在固定点的格式为1字节轻。剩余的信息由互补的密度和速度场（在存储空间中可以忽略不计）以及粒子的适当排序（没有额外的存储）给出。我们的数值实验表明，这种信息优化的$N$体算法提供了精确的结果内的误差的粒子网格算法。这种存储器与计算比率的显著降低打破了在多核和异构计算系统上扩展和加速大型宇宙学$N$体模拟的瓶颈。
2018-07-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Improving Initial Conditions for Cosmological $N$-Body Simulations
在宇宙学的$N$ -体模拟中，将暗物质表示为离散的“宏观粒子”抑制了结构的生长，使得模拟不再再现$k_{\rm Nyquist}$附近小尺度上的线性理论。Marcos等人证明，这是由于$k_{\rm Nyquist}$附近模式的稀疏采样，并且通常假设的连续增长模式不是粒子系统的适当增长模式。我们开发的初始条件，尊重粒子线性理论增长模式，然后重新调整模式振幅占增长抑制。这些IC还允许我们利用非常精确的$N$体代码Abacus在配置空间中实现2LPT。2LPT和重新标度的组合提高了后期功率谱、晕质量函数和晕聚类的准确性。特别是，我们实现了1%的准确度，在功率谱下降到$k_{\rm Nyquist}$，与$k_{\rm Nyquist}/4$没有重新缩放或$k_{\rm Nyquist}/13$没有2LPT，相对于过采样参考模拟。我们预计，我们的2LPT将是有用的大型模拟FFT是昂贵的，重新缩放将是有用的套件中分辨率的模拟宇宙模拟器和星系调查模拟目录。生成初始条件的代码可在https://github.com/lgarrison/zeldovich-PLT上获得
2016-08-03 astro-ph.CO
Halo mass and weak galaxy-galaxy lensing profiles in rescaled cosmological $N$-body simulations
我们调查的三维密度和弱透镜轮廓暗物质晕预测的宇宙学重新缩放算法$N$体模拟。我们扩展了Angulo & White（2010）和Angulo & Hilbert（2015）的重标度方法，通过使用基于偏移集理论的浓度-质量-红移关系模型来改善其在晕内尺度上的性能。用不同的宇宙学参数进行了数值模拟，验证了该方法的准确性。我们发现，中值密度分布的预测是更准确的比$\sim 5\,\%$的质量为$10^{12.0} - 10^{14.5} h^{-1}\,M_{\odot}$半径$0.05 < r/r_{200\text{m}} < 0.5$的晕，和宇宙学与$Ω_\text{m} \in [0.15,\,0.40]$和$σ_8 \in [0.6,\,1.0]$。对于更大半径的$0.5 < r/r_{200\text{m}} < 5$，由于对宇宙学和回溅半径红移依赖性的不准确建模，精度降低到$\sim20\,\%$。对于当前数据所允许的宇宙学变化，残差减少到$\lesssim2\,\%$，直到维里半径的两倍。我们通过估计模拟星系群样本的平均晕质量来说明该方法的有用性。我们发现，该算法的准确性是足够的当前数据。算法的改进，特别是在重子建模方面，可能需要解释未来的（暗能量任务组第四阶段）实验。
2018-07-03 astro-ph.CO
2HOT: An Improved Parallel Hashed Oct-Tree N-Body Algorithm for Cosmological Simulation
我们报告在过去的二十年中，我们的自适应树码N-体方法（HOT）的改进。描述了宇宙学N体问题的数学和计算方法，其性能和可扩展性测量到256 k（$2^{18}$）处理器。我们目前的误差分析和科学应用的结果，从一系列超过10个69亿（$4096^3$）粒子宇宙学模拟，占$4 \times 10^{20}$浮点运算。这些结果包括使用普朗克卫星宇宙学标准模型的新约束的第一次模拟。我们的模拟为准确性和科学吞吐量设定了新的标准，同时达到或超过了最新一代混合TreePM N-body方法的计算效率。
2013-10-16 astro-ph.CO astro-ph.IM cs.DC
General Relativistic Cosmological N-body Simulations I: time integration
这是一系列论文中的第一篇，致力于将完全广义相对论性的$N$ -体模拟应用于晚期宇宙学。本文的目的是提出一个数值相对论方案，离散方法和时间积分算法的组合，提供令人满意的稳定的发展。更准确地说，我们表明，它是能够通过鲁棒性测试，并遵循标量线性模式周围的一个不断扩大的均匀和各向同性的时空。最重要的是，它是能够发展典型的宇宙学初始条件的同动尺度下降到十分之一的megaparsecs与控制约束和能量动量守恒违反所有的方式下降到制度的强不均匀性。
2019-10-28 astro-ph.CO gr-qc
On the origin of transient features in cosmological N-Body Simulations
Indian Institute of Science Education and Research Mohali（印度科学教育研究所穆扎法拉布尔分校）；National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究院国家射电天文中心）
本文研究了小尺度引力聚团对大尺度的影响，通过研究Virial化暗物质晕之间的模式耦合，探讨了有限质量分辨率对早期扰动演化的影响，并提出了对这些效应的估算方法。
2025-05-14 astro-ph.CO
Confrontation of Top-Hat Spherical Collapse against Dark Halos from Cosmological N-Body Simulations
顶帽球形坍缩模型（TSC）是描述宇宙结构非线性增长的最基本的分析框架之一。在当今精密宇宙学时代，TSC已经激发并广泛应用于各种研究。虽然存在许多研究，以研究其有效性对数值模拟的统计方式，有几个分析比较TSC动态在一个单独的对象明智的基础上，这是我们试图在本文中。我们提取100晕在z = 0的宇宙学N体模拟根据传统的TSC标准的球形过密度。然后，我们追溯到他们的球形对应部分在较早的时代。就在晕的转向时期之前，它们的动力学很好地近似于TSC，但它们的转向时期被系统地延迟，维里半径平均比TSC预测大20%。我们发现这种系统偏差主要归因于暗物质密度分布的非均匀性和速度色散的非零性，而这两者在TSC中都被忽略了。特别是暗物质晕的内向外坍缩和壳层穿越在产生显著的速度色散中起着重要作用。本结果的影响进行了简要讨论。
2015-11-21 astro-ph.CO
Accurate initial conditions for cosmological N-body simulations: Minimizing truncation and discreteness errors
宇宙学N体模拟的初始条件的不准确很容易成为预测非线性大尺度结构的最大系统误差来源。从理论上讲，初始条件通常是由拉格朗日摄动理论的位移场的低阶截断来提供的，其中一阶和二阶近似是最常见的。在这里，我们调查所带来的改进，使用初始条件的基础上三阶拉格朗日摄动理论（3LPT）。我们表明，与3LPT，截断误差被大大抑制，从而打开门户，以初始化模拟准确地晚至z=12（我们考虑的分辨率）。我们分析了扰动截断和粒子离散对各种汇总统计量的竞争效应。离散误差本质上是衰减模式，因此对于较早的初始化时间会被强烈放大。我们表明，晚开始时间与3LPT提供最准确的配置，我们发现符合连续流体限制在1%内的功率和双谱在z=0的粒子奈奎斯特波数我们的模拟（k ~ 3 h/Mpc）。总之，为了抑制非流体伪影，我们建议使用3LPT尽可能晚地初始化模拟。我们公开了我们的3LPT初始条件生成器。
2020-11-16 astro-ph.CO
The Generation of Vorticity in Cosmological N-body Simulations
理想流体的聚集不会导致涡的产生。正是暗物质的无碰撞性质，导致了速度色散和壳层穿越，这是宇宙学涡度产生的起源。本文用相对论N体程序$\textit{gevolution}$研究了宇宙大尺度结构形成过程中涡度的产生。我们测试了几种方法来计算涡度功率谱，我们研究了它的收敛性与我们的模拟的质量和网格分辨率。我们确定的功率谱，大尺度上的谱指数，峰值位置的振幅和它们的时间演化。我们还比较了从我们的模拟中提取的涡度与矢量扰动的度量。我们的结果是伴随着决议的研究，并与文献中以前的研究进行比较。
2018-09-11 astro-ph.CO gr-qc
A toy model to test the accuracy of cosmological N-body simulations
孤立的过密度的演化是一个有用的玩具模型来测试宇宙学N体代码在非线性区域的准确性，因为它近似等于一个真正孤立的粒子云，具有相同的密度分布和速度分布，在非膨胀背景。只要系统尺寸小于模拟盒侧，则情况就是如此，因此可以忽略其与无限副本的交互。在这种情况下，过密度迅速发生整体坍缩，形成维里平衡的准定态。然而，通过用宇宙学代码（GADGET）演化系统足够长的时间，观察到与这种准平衡构型的明显偏离。这发生在时间t_{LI}中，该时间取决于模拟数值参数的值，例如软化长度和时间步进精度，即它是与有限的空间和时间分辨率相关的数值伪影。对Layzer-Irvine宇宙能量方程的分析证实，这种偏离对应于非物理动力学机制。通过改变模拟的数值参数和系统的物理参数，我们表明，非物理行为起源于严重集成的高速粒子的紧密散射。我们发现，虽然该结构可能仍然维里化的非物理制度，其密度和速度分布的修改相对于准平衡配置，收敛，但定义明确的形状，前者的特点是纳瓦罗弗伦克怀特型行为。
2013-03-19 astro-ph.CO
The HalfDome Multi-Survey Cosmological Simulations: N-body Simulations
本文介绍 HalfDome 多巡天宇宙学模拟的 N 体部分，通过 6144^3 粒子的大规模模拟为第四阶段巡天联合分析提供全天光锥和暗晕星表，并公开发布 300TB 数据。
2025-05-09 astro-ph.CO
Building Merger Trees from Cosmological N-body Simulations
虽然相当数量的工作一直致力于增长蒙特卡洛合并树，类似于那些建立从N体模拟，相对较少的努力已经投入量化的警告，一个必然遇到的，当一个提取树直接从这样的模拟。为了扭转这种趋势，本文试图为读者提供一个全面的研究问题时，面临的这条路线。建立暗物质晕及其子晕的合并历史的第一步是在模拟产生的每个时间输出（快照）中识别这些结构。即使我们在本文中讨论了这样一个算法（称为AdaptaHOP）的特定实现，我们相信我们的结果不依赖于实现的确切细节，但扩展到大多数（如果不是所有）（子）结构查找。然后，我们强调不同的方式来建立合并的历史，从AdaptaHOP晕和subhaloes，对比他们的各种优点和缺点。我们发现，最好的方法（分）晕合并的历史是通过分析，来回识别和树的建设，而不是一个进行一个简单的顺序处理这两个步骤之间。这是植根于合并树的复杂性，必须描绘一个固有的动态过程中包含的部分时间信息的收集瞬时快照从N体模拟。
2009-10-05 astro-ph.CO
pmwd: A Differentiable Cosmological Particle-Mesh $N$-body Library
大尺度结构的形成，星系、类星体和暗物质在宇宙尺度上的演化和分布，都需要数值模拟。可微模拟提供了宇宙学参数的梯度，这可以加速从观测数据的统计分析中提取物理信息。深度学习革命不仅带来了无数强大的神经网络，还带来了包括自动微分（AD）工具和GPU等计算加速器在内的突破，从而促进了对宇宙的可微模拟的前向建模。由于AD需要保存整个前向演化历史以反向传播梯度，当前可微宇宙学模拟受到内存的限制。利用伴随方法，通过逆时间积分重构演化历史，开发了一个低内存开销的可微宇宙学粒子网格（PM）模拟库pmwd（particle-mesh with derivatives）.基于强大的AD库JAX，pmwd是完全可区分的，并且在GPU上具有高性能。
2022-11-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Constraining Self-Interacting Dark Matter with Dwarf Spheroidal Galaxies and High-resolution Cosmological $N$-body Simulations
利用高分辨率的宇宙学$N$-体模拟研究了冷暗物质和自相互作用暗物质模型下的暗物质晕密度结构。我们量化subhalo的中心密度在150 pc从每个subhalo的中心在经典的矮球状和ultrafeak矮规模的银河系大小的晕。通过与观测结果的比较，我们发现$σ/m<3\ \rm{cm^{2}g^{-1}}$的自相互作用散射截面是有利的。由于宿主潮汐和自相互作用的共同作用，具有小近心的暗晕中心密度在冷模型和自相互作用模型之间存在明显差异，表明具有小近心的Milky Way卫星是未来大型光谱测量进一步约束暗物质性质的理想场所。
2021-12-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inhomegeneous cosmological models and fine-tuning of the initial state
非均匀宇宙学模型经常被报道由于观测者的位置而遭受微调问题。我们研究，如果这是一个通用的功能，在Lemaintre-Tolman（LT）模型，通过调查，如果有模型的自由在初始状态。在这些情况下，当前的微调位置将从非微调的初始状态演变而来，从而消除了问题。在本文中，我们表明，这不是一个一般的问题，我们给出的条件时，LT模型没有微调的初始状态。然而，这种情况的物理意义需要更多的调查。我们调查，如果这个条件可以从一个特殊的情况下找到：均匀模型与物质，黑暗，曲率密度作为参数。我们发现，对于任何合理的密度值，这些模型都不满足这个条件，因此在初始状态下没有自由。我们认为这与齐次模型的初始状态的微调问题有关，因为早期的暴胀不包括在内。我们在非齐次模型的背景下讨论的条件。
2014-03-26 astro-ph.CO
Transients from initial conditions based on Lagrangian perturbation theory in $N$-body simulations II: the effect of the transverse mode
本文研究了精确宇宙学的宇宙学$N$ -体模拟的初始条件。一般来说，Zel'dovich近似一直被应用于$N$ -体模拟的初始条件。这些初始条件提供了不正确的高阶增长。这些由微扰理论初始条件的设置所引起的误差称为瞬变。在前一篇论文中，我们利用基于一阶、二阶和三阶拉格朗日微扰理论的宇宙学$N$ -体模拟，研究了瞬态对密度场非高斯性的影响.在本文中，我们评估的影响，在三阶拉格朗日微扰理论的几个统计量，如功率谱，非高斯，和多重分形维数的横模。阐明了三阶拉格朗日微扰理论中横模的影响是很小的。
2014-04-03 astro-ph.CO
Statistical Mechanics of the Cosmological Many-body Problem and its Relation to Galaxy Clustering
宇宙学的多体问题实际上是一个膨胀宇宙中引力相互作用质量的无限系统。尽管相互作用具有长程性质，但统计力学的分析理论描述了适用于许多宇宙学的准平衡条件下产生的空间和速度分布函数。这一理论的结果与观测到的星系分布非常吻合。进一步的结果，如热力学提供了深入了解这个系统的物理性质，包括其稳健性合并，其过渡从一个巨正则系综的集合与负比热的微正则系综。
2009-02-04 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Stable clustering and the resolution of dissipationless cosmological N-body simulations
宇宙学N体模拟的分辨率的确定，即，尺度范围是一个重要的未决问题，在该尺度范围内测量的量准确地表示连续极限。我们在这里使用无标度模型，自相似性提供了一个强大的工具来控制分辨率。这些模型也为所谓的稳定聚类近似提供了一个强大的测试基础，它可以为它们提供简单的预测。研究大型N-体模拟这样的模型与不同的力平滑，我们发现，这两个问题实际上是非常密切相关的：我们的结论是，在非线性制度的两点统计的准确性开始强烈退化的规模周围，他们的行为偏离预测的稳定聚类假设。从物理上讲，这两个尺度的关联实际上很容易理解：当结构之间存在强相互作用（特别是合并）时，稳定的聚类不能成为一个很好的近似，而正是这种非线性过程对离散化影响的较小尺度上的波动很敏感。如果短距离引力平滑尺度大于稳定聚类可以传播的尺度，则分辨率可能进一步降低。我们详细研究了Smith et al.（2003）和Widrow et al.（2009）的研究中非常不同的结论，发现这些工作报告的与稳定聚类的强烈偏差是对测量功率谱精确分辨的尺度过于乐观的假设以及对傅立叶空间分析的依赖的结果。我们强调，与两点关联函数相比，用功率谱获得的分辨率要差得多。
2017-09-19 astro-ph.CO
The New Horizon Run Cosmological N-Body Simulations
我们提出了两个大型宇宙学N体模拟，称为Horizon Run 2（HR 2）和Horizon Run 3（HR 3），分别使用6000^3 = 2160亿和7210^3 = 3740亿粒子进行，体积分别为（7.200 Gpc/h）^3和（10.815 Gpc/h）^3。这些模拟改进了我们以前的地平线运行1（HR 1）高达4.4倍的体积，范围从2600到超过8800倍的千禧年运行的体积。此外，它们还实现了相当精细的质量分辨率，低至1.25x10^11 M_sun/h，可以分辨星系大小的晕，平均粒子间隔分别为1.2 Mpc/h和1.5 Mpc/h。我们已经测量了功率谱，关联函数，质量函数和基本晕性质的百分之一水平的精度，并验证了它们正确地再现LCDM理论的预期，在良好的协议与线性微扰理论。我们前所未有的大体积N体模拟可用于宇宙学和天体物理学的各种研究，从大尺度结构拓扑，重子声学振荡，暗能量和宇宙膨胀历史的表征，直到星系形成科学-与新的SDSS-III有关。为此，我们沿着过去的光锥进行了总共35次全天模拟调查，z=0.7（8次来自HR 2，27次来自HR 3），以模拟BOSS几何形状。模拟和模拟调查已经在http://astro.kias.re.kr/Horizon-Run23/上公开提供。
2012-01-11 astro-ph.CO
Keeping It Real: Revisiting a Real-Space Approach to Running Ensembles of Cosmological N-body Simulations
在为宇宙学N体模拟的集合设置初始条件时，基本上有两种选择：要么最大化初始密度场与假设的傅里叶空间聚类的对应关系，要么与真实空间统计相匹配，并允许DC模式（即过密度）在不同的盒子之间变化，就像在真实宇宙中一样。作为一个严格的测试这两种方法，我执行合奏的模拟使用幂律和“幂律倍颠簸”模型的启发重子声学振荡（BAO），利用这些初始条件的自相似性，以量化的准确性的物质-物质两点相关结果。实空间方法最初由Pen 1997年提出，并由Sirko 2005年实现，在产生预期的自相似行为方面表现良好，并证实了在传统模拟中观察到的BAO特征的非线性演化，即使在强聚类状态下（σ 8>= 1）。在重新审视Sirko 2005倡导的实空间方法时，还注意到该早期研究忽略了对传统方法结果中的关联函数的重要积分约束校正，该积分约束校正在Lbox =< 1 Gpc/h和尺度r >= Lbox / 10的LambdaCDM模拟中可能是重要的。纠正这一点表明，傅立叶空间和实空间方法对于建模关联函数的演变和增长大约同样准确和有效，这与先前的权利要求相反。附录提供了一个有用的独立的历元分析公式，用于估计积分约束偏差的重要性，在LambdaCDM模拟的关联函数测量。
2013-04-17 astro-ph.CO
Solving the Cosmological Vlasov-Poisson Equations with Physics-Informed Kolmogorov-Arnold Networks
Institute of Physics, Laboratory of Astrophysics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院物理研究所天体物理学实验室）
本文提出利用物理信息柯尔莫戈罗夫-阿诺尔德网络求解宇宙学维拉索夫-泊松方程，实现无粒子离散化的高保真CDM演化。
2025-12-12 astro-ph.CO
The mass-Peak Patch algorithm for fast generation of deep all-sky dark matter halo catalogues and its N-Body validation
我们提出了一个详细的描述和验证我们的并行更新的质量峰值补丁方法，一个完全预测的初始空间算法，快速生成暗物质晕目录非常大的宇宙学卷。我们进行了广泛的系统性比较，一套N体模拟涵盖了广泛的红移和模拟分辨率，并发现，没有任何参数拟合，我们的方法是能够普遍再现N体的结果，而通常使用超过3个数量级的CPU时间，和内存成本的一小部分。质量峰值块方法不是计算由N体模拟确定的完全非线性引力坍缩，而是通过粗粒度（均匀）椭球动力学在密度峰值点的层次周围找到一组过完备的刚刚坍缩的结构。一套完整的质量峰，或晕，然后确定排除重叠补丁，和二阶拉格朗日位移被用来移动晕到它们的最终位置，并给出它们的流速。我们的研究结果表明，质量峰值补丁方法是非常适合于创建大型合奏的晕目录，以模拟宇宙学调查，并帮助在复杂的统计解释宇宙学模型。
2018-10-17 astro-ph.CO
Transients from Initial Conditions Based on Lagrangian Perturbation Theory in $N$-body Simulations III: The Case of GADGET-2 Code
在现代宇宙学中，对理论预测的精度要求越来越高。在宇宙学$N$ -体模拟中，高阶拉格朗日微扰对初始条件的影响表现为物质密度场的统计量。我们考虑了三阶拉格朗日扰动（3LPT）对初始条件的影响，这些影响可以应用于Gadget-2代码。然后，作为统计量，比较了初始条件下不同阶扰动情况下物质密度场的非高斯性。然后，我们证明了初始条件的有效性与二阶拉格朗日摄动（2LPT）。
2020-08-22 astro-ph.CO
AbacusSummit: A Massive Set of High-Accuracy, High-Resolution $N$-Body Simulations
我们目前的公开数据发布的AbacusSummit宇宙学$N$ -体模拟套件，产生的$\texttt{Abacus}$ $N$ -体代码首脑会议的橡树岭领导计算设施的超级计算机。$\texttt{Abacus}$以最高速度实现了$\mathcal{O}\left(10^{-5}\right)$中值分数力误差，在早期每节点每秒计算70 M粒子更新，在晚期每节点每秒计算45 M粒子更新。该模拟套件总计约60万亿个粒子，其核心是一组139个模拟，粒子质量为$2\times10^{9}\,h^{-1}\mathrm{M}_\odot$，大小为$2\,h^{-1}\mathrm{Gpc}$。该套件涵盖97个宇宙学模型，包括普朗克2018，以前的旗舰模拟宇宙学，以及线性导数和宇宙模拟器网格。一个包含1883个大小为$500\,h^{-1}\mathrm{Mpc}$的盒子的子套件可用于协方差估计。AbacusSummit的数据产品涵盖了从$z=8$到$0.1$的33个时期，包括光锥、完整的粒子快照、光环目录和在红移范围内一致采样的粒子子集。AbacusSummit是迄今为止产生的最大的高精度宇宙学$N$体数据集。
2021-10-21 astro-ph.CO
The Tessellation-Level-Tree: characterising the nested hierarchy of density peaks and their spatial distribution in cosmological N-body simulations
我们使用千年和千年-II模拟来说明Tessellation-Level-Tree（TLT），一个层次树结构，连接密度峰值在一个宇宙学N体模拟中的粒子的Voronoi镶嵌构造的字段。TLT唯一地将模拟粒子划分为不相交的子集，每个子集与局部密度峰值相关联。每个峰是唯一较高峰的子峰。可以对TLT进行持续滤波以抑制由离散噪声产生的峰值。如果将峰的粒子列表保持在$\sim 80\left<ρ\right>$，则会产生类似于标准朋友光环及其子光环的结构。对于低于$\sim 7\left<ρ\right>$的阈值，最大的结构会膨胀，并且比其他物体大得多。它可以被认为是定义宇宙网络。对于$5\left<ρ\right>$的阈值，它包含了大约一半的宇宙质量，并占据了所有宇宙体积的$\sim 1\%$;一个典型的外部点是来自网络的$\sim 7h^{-1}\mathrm{Mpc}$。我们调查的内部结构和集群的TLT峰。将鞍点密度$ρ_{\mathrm{lim}}$定义为峰与其母峰结合处的密度，我们表明FoF样峰的$ρ_{\mathrm{lim}}$的中值与渗滤时的密度阈值相似。作为$ρ_{\mathrm{lim}}$的函数的组装偏差比任何已知的内部晕轮性质都强。对于基团质量峰及以下，$ρ_{\mathrm{lim}}$中最低的五分位数具有$b\approx 0$，因此与质量分布无关。
2020-02-27 astro-ph.CO
An iterative reconstruction of cosmological initial density fields
为了提高从重子声学振荡（BAO）中恢复宇宙距离尺度的精度，我们提出了一种从晚期宇宙学物质密度场重建线性理论初始条件的迭代方法.我们目前的测试使用暗物质密度场在真实和红移空间产生的$N$体模拟。在$z = 0.5$的红移空间中，我们发现用我们的迭代方法重建的位移场在$k < 0.10h\ {\rm Mpc}^{-1}$尺度上与暗物质粒子的真实位移场有80%以上的相关.此外，我们表明，我们重建的密度场的两点关联函数匹配的初始密度场大大更好，特别是在小尺度（$< 40h^{-1}\ {\rm Mpc}$）。我们的红移空间的结果得到改善，如果我们使用各向异性平滑，以占减少小尺度信息沿视线在红移空间。
2018-11-01 astro-ph.CO
The Formation of Population III Binaries from Cosmological Initial Conditions
先前的高分辨率宇宙学模拟预测，早期宇宙中出现的第一批恒星质量非常大，并且是孤立形成的。在这里，我们讨论一个宇宙学模拟，其中中心50太阳质量团分裂成两个核心，质量比为2：1，其中一个碎片坍缩到密度为10^{-8} g/cc。第二个碎片，在800天文单位的距离，也是光学厚到它自己的冷却辐射从分子氢线，但仍然能够冷却通过碰撞诱导发射。这两个高密度的峰将在10^5年的时间内继续从周围的冷气体库中吸积，并可能形成一个双星系统。
2009-07-16 astro-ph.CO
High performance cosmological simulations on a grid of supercomputers
我们目前的结果，从我们的宇宙学N体模拟，其中包括2048 x2048 x2048粒子和运行分布在三个超级计算机在整个欧洲。该运行是作为引力十亿体问题DEISA项目的结束阶段进行的，使用优化的树/粒子网格N体积分器集成了一个30 Mpc的暗物质盒。我们将模拟运行到今天（z=0），与单个超级计算机运行相比，在2048个核心上获得了约0.93的效率。此外，我们还分享了使用多台超级计算机进行高性能计算的经验，并为未来的项目提供了一些建议。
2011-09-26 astro-ph.CO cs.DC
Cosmological $N$-body simulations with suppressed variance
我们提出并测试了一种方法，大大减少了宇宙学模拟中稀疏采样的波模所产生的方差。该方法使用两个模拟，这两个模拟是固定的（初始傅立叶模式振幅固定到系综平均功率谱）和成对的（初始模式完全异相）。我们在$z=1$上测量了功率谱、三极和四极红移-空间关联函数、晕质量函数和约化双谱。通过这些措施，固定对的预测在非线性尺度上可以与50个传统模拟的平均值一样精确。固定程序引入了一个非高斯校正的初始条件，我们给出了一个分析参数，显示为什么模拟仍然能够预测高斯系综的平均属性。我们预计，该方法将降低计算时间的要求，准确的大规模探索星系的偏见和聚类统计，使更精确的比较与理论模型，并促进使用数值模拟在宇宙学数据解释。
2016-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
PHoToNs--A Parallel Heterogeneous & Threads oriented code for cosmological N-body simulation
我们介绍了一种新的宇宙学模拟代码PHoToNs，它具有在异构高性能计算机（HPC）上进行大规模宇宙学模拟和面向线程编程的功能。PHoToNs采用一种混合方案来计算重力，用传统的PM计算远程力，树算法计算短程力，直接求和PP计算非常接近的粒子的重力。采用自相似空间填充Peano-Hilbert曲线对计算区域进行分解。高度使用线程编程来更灵活地管理域通信、PM计算和同步，以及CPU+MIC平台上的双树遍历。PHoToN的可扩展性表现良好，PP内核的效率在MIC和CPU平台上分别达到峰值性能的68.6%和74.4%。我们还测试了代码的准确性，并与社区中常用的Gadget-2进行了比较，结果非常一致。
2018-02-27 astro-ph.CO physics.comp-ph
Cosmological $N$-body simulations including radiation perturbations
宇宙学的$N$ -体模拟是研究所观察到的宇宙大尺度结构出现的标准工具。这样的模拟通常在牛顿近似下求解物质的引力动力学，从而放弃了广义相对论效应，例如物质和辐射（$\equiv$光子和中微子）之间的耦合。在本文中，我们研究了新的混合模拟，其中包括辐射和物质之间的相互作用，以领先的顺序在广义相对论，而发展的物质动力学完全非线性根据牛顿理论。我们的混合模拟带有相对论时空，使研究统一框架中的结构形成成为可能。在目前的工作中，我们专注于模拟初始化在$z=99$，并表明，提取的物质功率谱接收到$3\%$校正非常大的尺度上通过辐射。我们的数值研究结果与Fidler等人的线性分析结果（2016）相比，我们从中推断，通过线性辐射校正不会引起任何显著的非线性模式耦合。
2016-11-23 astro-ph.CO gr-qc
CUBE -- Towards an Optimal Scaling of Cosmological N-body Simulations
N体模拟是物理宇宙学中理解宇宙大尺度结构（LSS）形成的重要工具。高分辨率的大尺度模拟对于探索宇宙的亚结构和确定中微子质量等基本物理参数具有重要意义。然而，传统的基于粒子网格（PM）的算法使用大量的内存，这限制了模拟的可扩展性。因此，我们设计了一个两级PM算法CUBE对最佳性能的内存消耗减少。通过使用定点压缩技术，CUBE将每个N体粒子的内存消耗减少到6字节，比传统的基于PM的算法低一个数量级。我们在基于Intel Cascade Lake的超级计算机上将CUBE扩展到512个节点（20，480个核心），弱扩展效率为$\simeq$ 95\%。这个尺度测试是在“宇宙- $π$“中进行的--这是一个宇宙学LSS模拟，使用$\simeq$ 4. 4万亿个粒子，追踪宇宙在$\simeq$ 137亿年中的演化。据我们所知，Cosmo- $π$是迄今为止完成的最大的宇宙学N体模拟。我们相信，CUBE具有巨大的潜力，可以在exascale超级计算机上进行更大规模的模拟。
2020-03-09 astro-ph.CO cs.DC physics.comp-ph
The Hidden Role of Anisotropies in Shaping Structure Formation in Cosmological N-Body Simulations
Centro Ricerche Enrico Fermi（恩里科·费米研究中心）；Istituto Nazionale Fisica Nucleare, Unità Roma 1, Dipartimento di Fisica, Universitá di Roma “Sapienza”（罗马大学物理系，意大利国家核物理研究所罗马第一单元）
该研究揭示了宇宙N体模拟中各向异性是数值伪影而非真实预测，其在引力演化中被放大并形成丝状结构。
2025-12-18 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
