This paper is a written summary of an overview oral presentation given at the 1st Spanish Fusion High Performance Computer (HPC) Workshop that took place on the 27 November 2020 as an online event. Given that over the next few years ITER24will move to its operation phase and the European-DEMO design will be significantly advanced, the EUROfusion consortium has initiated a coordination effort in theory and advanced simulation to address some of the challenges of the fusion research in Horizon EUROPE (2021–2027), i.e. the next EU Framework Programme for Research and Technological Development. This initiative has been called E-TASC, which stands for EUROfusion-Theory and Advanced Simulation Coordination. The general and guiding principles of E-TASC are summarized in this paper. In addition, an overview of the scientific results obtained in the pilot phase (2019–2020) of E-TASC are provided while highlighting the importance of the required progress in computational methods and HPC techniques. In the initial phase, five pilot theory and simulation tasks were initiated: towards a validated predictive capability of the low to high transition and pedestal physics; runaway electrons in tokamak disruptions in the presence of massive material injection; fast code for the calculation of neoclassical toroidal viscosity in stellarators and tokamaks; development of a neutral gas kinetics modular code; European edge and boundary code for reactor-relevant devices. In this paper, we report on recent progress made by each of these projects.
本論文は、2020年11月27日にオンラインイベントとして開催された第1回スペイン核融合ハイパフォーマンス・コンピューティング（HPC）ワークショップで行われた概要口頭発表の文書による要約である。今後数年間でITERが運転段階に入り、欧州DEMO設計が大幅に進展することを踏まえ、EUROfusionコンソーシアムは、Horizon EUROPE（2021～2027年）、すなわち次期EU研究・技術開発フレームワークプログラムにおける核融合研究の課題の一部に対処するため、理論および先進シミュレーションにおける協調的努力を開始した。この取り組みはE-TASCと呼ばれ、EUROfusion-理論・先進シミュレーション調整（EUROfusion-Theory and Advanced Simulation Coordination）の略称である。本論文では、E-TASCの一般的な指針と原則を要約する。さらに、パイロット段階（2019～2020年）において得られた科学的成果の概要を示し、計算手法およびHPC技術における必要な進歩の重要性を強調する。初期段階では、5つのパイロット理論・シミュレーションタスクが開始された：低-高遷移およびペデスタル物理の予測検証能力の実現に向けた取り組み；大量物質入射を伴うトカマク破壊時における逃走電子；ステラレータおよびトカマクにおける新古典トロイダル粘性計算のための高速コード；中性ガス動力学モジュールコードの開発；炉心関連装置のための欧州エッジ・境界コード。本論文では、これらの各プロジェクトにおける最近の進展について報告する。