Blue Gene/L ist ein IBM Supercomputer, der beim Lawrence Livermore National Laboratory der NNSA betrieben wird. Er ist derzeit der schnellste Supercomputer in der Top500-Liste und wird für Simulationsaufgaben innerhalb des NNSA Advanced Simulation and Computing Program eingesetzt. Dabei geht es insbesondere um Materialsimulationen, die zur Vermeidung von weiteren unterirdischen Nukleartests beitragen.
Qbox ist ein "first-principles molecular dynamics" Computer-Code (FPMD), der die Eigenschaften von Metallen unter extremen Termperatur- und Druckbedingungen vorhersagen soll - ein seit langem gehegtes Ziel für Forscher in den Bereichen der Materialwissenschaft und der Hochenergiephysik. FPDM-Codes werden für komplexe Simulationen auf atomarer Ebene in Bereichen wie Metallurgie, Festkörperphysik, Chemie, Biologie und Nanotechnologie eingesetzt.
Das "Q" in Qbox steht dabei für Quanten, ein Hinweis auf die quantenmechanische Beschreibung von Elektronen, die der Hauptfokus in dieser Art von Simulationscode sind. Die Fähigkeit, Veränderungen der Atom- und Elektronenstrukturen akkurat zu modellieren, unterscheidet FPMD-Code von klassischem Computer-Code für den Bereich molekularer Dynamik.
Vorhersagende Simulationen erlauben Forschern, besser zu verstehen, wie komplexe physikalische, chemische und biologische Systeme sich über längere Zeiträume verhalten. In der Vergangenheit war es bisher nur möglich, kürzere Zeiträume mit Ausschnittscharakter zu betrachten. Die Leistungsfähigkeit des Qbox-Codes, insbesondere auf Supercomputingplattformen wie Blue Gene/L, hat neben der Bedeutung für die NNSA auch Auswirkungen für die allgemeine Forschungscommunity. So könnten beispielsweise Materialien mit neuen Eigenschaften entwickelt werden, die für industriellen Einsatz relevant sind.