近日，第二十二届中国计算机学会全国高性能计算学术大会（CCF HPC China 2026）在深圳举办，第十三届全国并行应用挑战赛（PAC 2026）正式揭晓最终赛果。由中国科学院高能物理研究所联合中国科学院计算机网络信息中心组建的 “HUNT 战队”，凭借作品《基于鲲鹏的高能中微子宇宙线探测模拟优化》，拿下本次大赛应用赛道全国总决赛二等奖。
HUNT 战队由高能所博士研究生张清泓担任队长，队员包括高能所硕士研究生王帅和中国科学院计算机网络信息中心硕士研究生张钰豪，中国科学院计算机网络信息中心徐顺副研究员担任指导老师。本届全国并行应用挑战赛以国家超级计算深圳中心国产 E 级超算“灵晟”为竞赛平台。作为国内颇具影响力的超算领域旗舰赛事，本届大赛共吸引全国高校、科研院所、科技企业的 331支队伍同台竞技，设特等奖 1 个、一等奖 2 个、二等奖 5 个、三等奖 8 个。
在高能宇宙线与中微子探测实验研究中，科研人员需要借助 Geant4 软件，完成 10 TeV‑100 PeV 极高能粒子簇射的全物理仿真。超高能粒子发生级联簇射会生成数量庞大的次级粒子，产生的切伦科夫光学光子可达 10¹³ 量级。受 Geant4 原有单事例、单线程串行运行模式制约，单核完整模拟 100 PeV 粒子演化过程，耗时约 1100 天，成为探测器研发工作中的一大算力难题。
针对这一痛点，团队自主设计优化 Geant4 分布式多线程并行计算框架 G4DMT。通过细粒度径迹任务剪枝、动态负载均衡、两级数据自动合并等技术手段，把单个高能事例的粒子追踪任务拆分，交由多节点上万核心协同运算；同时引入物理引导神经网络，进一步加快探测器响应生成速度。基于国产鲲鹏超算平台开展实测，调用 32 个计算节点共 18944 核开展 1 PeV 高能簇射模拟时，G4DMT 框架相对单核实现 12211 倍加速，原本 11 天的模拟任务仅需 78 秒即可完成；扩展至 100 节点（约 6 万核）规模，依旧维持 76.6% 的较高并行效率，将 10 PeV‑100 PeV 极高能宇宙线、中微子事例模拟压缩至分钟级。
目前，这套高性能并行模拟技术已经投入实际科研工作，支撑 HUNT 深海中微子望远镜阵列布局优化，同时完成 LHAASO KM2A 阵列模拟程序的并行改造。大规模物理仿真与工程方案迭代效率实现千倍级提升，为依托国产超算推进大科学装置方案优化筑牢算力基础。
2026第十三届全国并行应用挑战赛（PAC 2026）颁奖典礼现场
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