欧洲XFEL高能量密度仪器的靶室中，由HIBEF联盟运行的两台光学激光器能够产生极端物质状态。这种新的计算方法提供了温度和密度诊断所需的模拟数据。来源：托马·托尼安
在激光聚变、实验室天体物理学等领域，研究人员需要借助X射线散射技术和计算机模拟来分析极端条件下物质的温度、密度等性质。此前使用的含时密度泛函理论虽然精确，但计算耗时长，且在高温下易产生数值误差。为解释实验结果，研究人员需对温度和密度进行多种组合的参数扫描，耗费大量超级计算资源。
新方法的核心思路是系统识别计算信号中哪些元素具有物理意义、哪些仅为数值噪声。该方法将数据数学变换至虚时间，结合收敛性测试与滤波程序，在消除数值噪声的同时保持信号的物理结构完整，不会像传统平滑处理那样掩盖重要细节。
该方法的主要应用领域之一是欧洲XFEL上由HIBEF联盟开展的实验，可为温度和密度诊断提供所需模拟数据。研究人员表示，新方法有助于更全面、精确地分析极端物质状态下的实验数据集，未来有望发展为解读现代X射线实验的标准工具。
