美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室（Sandia National Laboratories，SNL），現(xiàn)由桑迪亞國家技術(shù)和工程解決方案（National Technology and Engineering Solutions of Sandia，霍尼韋爾所有的一個(gè)子公司）管理和運(yùn)營[3][4][5]，是美國國家核安全局（National Nuclear Security Administration）下屬的三個(gè)研究發(fā)展實(shí)驗(yàn)室之一。

實(shí)驗(yàn)室的主要目標(biāo)是核武器非核部分的發(fā)展測試。主實(shí)驗(yàn)室位于新墨西哥州的阿布奎基的科特蘭空軍基地，另一個(gè)位于加州的利弗莫爾，在勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室的旁邊。

桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室致力于維持核武系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性，在軍備控制和防止核武器擴(kuò)散方面，以及美國核武計(jì)劃產(chǎn)生的有害廢棄物的處理方式進(jìn)行各項(xiàng)研究。實(shí)驗(yàn)室也對能源和環(huán)境領(lǐng)域，以及對國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的保障進(jìn)行研究。桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的研究涉及廣泛；除了上述幾項(xiàng)主要的研究之外，實(shí)驗(yàn)室還在計(jì)算生物學(xué)、數(shù)學(xué)、材料科學(xué)、替代能源、心理學(xué)、微機(jī)電系統(tǒng)和認(rèn)知科學(xué)在內(nèi)的各個(gè)學(xué)科有所涉足。桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)擁有世界上運(yùn)算速度最快的超級計(jì)算機(jī)——ASCI Red；世界上最大的X射線發(fā)生器——Z脈沖功率設(shè)施（Z機(jī)）也位于桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室。Z機(jī)被用于極端溫度與壓強(qiáng)之下的材料測試；收集的數(shù)據(jù)可用于輔助核武器研發(fā)的計(jì)算機(jī)模擬。

目錄

1、歷史。

2、技術(shù)區(qū)域。

3、開源軟件。

4、參考資料。

5、延伸閱讀。

6、相關(guān)條目。

7、外部鏈接。

歷史

桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的第一個(gè)永久性建筑（Building 800）于1949年落成。

桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建緣于第二次世界大戰(zhàn)和曼哈頓計(jì)劃。在美國正式介入戰(zhàn)爭之前，美國陸軍就租借了新墨西哥州阿爾伯克基附近的機(jī)場（即Oxnard Field）以服務(wù)于臨時(shí)軍隊(duì)以及美國海軍的飛機(jī)。1941年1月，阿爾伯克基空軍基地正式動工；同年年底，“龐巴迪學(xué)校——軍隊(duì)高級飛行學(xué)校（Bombardier School-Army Advanced Flying School）”創(chuàng)建。此學(xué)校不久后被更名為“科特蘭訓(xùn)練場（Kirtland Field）”，得名于先前的軍隊(duì)飛行員上校羅伊·C·科特蘭。在1942年中期，軍方征用了 Oxnard Field。在戰(zhàn)爭中，科特蘭訓(xùn)練場被進(jìn)一步拓展，成為了陸軍航空軍主要的訓(xùn)練基地。

在成功引爆世界上第一顆原子彈——三位一體核試，以及第一次核武器空投——艾伯塔計(jì)劃的三個(gè)月前，羅伯特·奧本海默作為當(dāng)時(shí)洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的主任，與他的技術(shù)顧問 Hartly Rowe 就已經(jīng)開始尋找便于繼續(xù)開發(fā)核武器（特別是開發(fā)其非核部分）的新地點(diǎn)。由于之前的科特蘭基地滿足了洛斯阿拉莫斯對于三位一體核試和艾伯塔計(jì)劃在交通運(yùn)輸方面的需求，因此，Oxnard Field 由美國陸軍航空兵團(tuán)被轉(zhuǎn)交給曼哈頓工程特區(qū)。1945年7月，桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的前身“Z”部門（"Z" Division）在 Oxnard Field 創(chuàng)建，為曼哈頓工程特區(qū)提供未來的武器研究測試，以及炸彈組裝的工作。特區(qū)的指令文件中將“Z”部門設(shè)施的創(chuàng)建與建設(shè)稱為“桑迪亞基地”；“桑迪亞”的名字來自于附近的桑迪亞山脈。

直至1949年，桑迪亞實(shí)驗(yàn)室由加州大學(xué)運(yùn)營。之后，美國總統(tǒng)杜魯門以“能夠提供國家感興趣的杰出服務(wù)的機(jī)會”（"opportunity to render an exceptional service in the national interest"）為理由想讓美國電話電報(bào)公司(AT&T)下屬的西部電力公司承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)營。1949年11月1日，桑迪亞公司——西部電力公司為此設(shè)立的子公司——開始對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理和運(yùn)營。1979年，美國國會將桑迪亞實(shí)驗(yàn)室指定為國家實(shí)驗(yàn)室。1993年10月，桑迪亞公司成為了洛克希德·馬丁的子公司，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)室的管理。2017年5月，桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室開始由霍尼韋爾國際下屬的桑迪亞國家技術(shù)和工程解決方案管理。實(shí)驗(yàn)室在新墨西哥州的阿爾伯克基（SNL/NM）、加利福尼亞州的利弗莫爾（SNL/CA）、內(nèi)華達(dá)州的托諾帕和考艾島均設(shè)有政府所有的設(shè)施，其中SNL/NM作為實(shí)驗(yàn)室的總部，雇員多達(dá)6,600余人；SNL/CA較小，雇員有大約850人。

技術(shù)區(qū)域

SNL/NM 由五個(gè)技術(shù)區(qū)域（technical areas，TA）和其他的測試區(qū)域組成。每一個(gè)技術(shù)區(qū)域都有各自特殊的專項(xiàng)工作。桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的某些實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)可能涉足多個(gè)技術(shù)區(qū)域。除了五個(gè)技術(shù)區(qū)域，SNL/NM 同時(shí)擁有一些位于實(shí)驗(yàn)室之外的測試區(qū)域（test areas）。這些測試區(qū)域統(tǒng)稱為郊狼測試場（Coyote Test Field），位于三號測試區(qū)域的東南以及曼扎尼塔山西側(cè)的峽谷中。

開源軟件

在1970年代，桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室、洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室和空軍武器實(shí)驗(yàn)室技術(shù)交換委員會開始發(fā)展SLATEC庫。此公用數(shù)學(xué)庫使用了FORTRAN 77，是一個(gè)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)的常用庫。

如今，桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為不少開源軟件的發(fā)源地：

LAMMPS（Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator，大尺度原子/分子大規(guī)模并行模擬器）是一個(gè)可以用來并行模擬大尺度下原子級別/次原子級別的過程的分子動力學(xué)庫，在GNU通用公共許可證下開發(fā)，于桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)站和SourceForge上發(fā)布[6]。

LibVMI庫簡化了虛擬機(jī)中內(nèi)存的讀寫過程，在GNU寬通用公共許可證下授權(quán)。

MapReduce-MPI庫是MapReduce的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，用于分布式內(nèi)存并行機(jī)（distributed-memory parallel machines），利用消息傳遞接口作為交流手段，在修改過的BSD許可證下開發(fā)。

ParaView是一個(gè)跨平臺的應(yīng)用，用于數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)可視化，由桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室、洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室和美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室共同開發(fā)。高等模擬計(jì)算計(jì)劃資助了此項(xiàng)目。此程序在BSD許可證下開發(fā)。

Pyomo是一個(gè)基于python的數(shù)學(xué)編程語言（AMPL），用于解決最優(yōu)化問題。

Soccoro是一個(gè)基于密度泛函理論計(jì)算電子結(jié)構(gòu)的面向?qū)ο蟮能浖?，由?shí)驗(yàn)室與維克弗斯特大學(xué)和范德堡大學(xué)共同開發(fā)。軟件利用了一些例如MPI、BLAS和LAPACK的程序庫，在GNU通用公共許可證下開發(fā)[12]。

Titan信息學(xué)工具箱（Titan Informatics Toolkit）是一個(gè)跨平臺程序庫的集合，用于處理、分析和展示科學(xué)與信息學(xué)數(shù)據(jù)，由實(shí)驗(yàn)室與Kitware公司合作開發(fā)，運(yùn)用了許多開源庫（例如Boost C++ 庫），在新BSD許可證之下開發(fā)。

Trilinos是一個(gè)面向?qū)ο蟮某绦驇?，用于?chuàng)建可擴(kuò)展的科學(xué)與工程應(yīng)用，側(cè)重于線性代數(shù)。大部分Trilinos程序包由修改后的BSD許可證授權(quán)。

Xyce是一個(gè)高性能模擬電路模擬器，兼容SPICE，適合解決大型電路問題。

另外，桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)與Kitware公司合作，參與開發(fā)了一個(gè)跨平臺的圖形和視覺軟件包——VTK（可視化工具庫）。他們的合作著眼于加強(qiáng)VTK的信息可視化能力，進(jìn)而將其用于其他項(xiàng)目（例如ParaView和Titan）的開發(fā)中。