美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Sandia National Laboratories，SNL），現(xiàn)由桑迪亞國(guó)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(yíng)[3][4][5]，是美國(guó)國(guó)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(cè)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(guó)家實(shí)驗(yàn)室的旁邊。

桑迪亞國(guó)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(guó)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(duì)能源和環(huán)境領(lǐng)域，以及對(duì)國(guó)家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的保障進(jìn)行研究。桑迪亞國(guó)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(guó)家實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)擁有世界上運(yùn)算速度最快的超級(jí)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(guó)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(cè)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(guó)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(guó)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(guó)正式介入戰(zhàn)爭(zhēng)之前，美國(guó)陸軍就租借了新墨西哥州阿爾伯克基附近的機(jī)場(chǎng)（即Oxnard Field）以服務(wù)于臨時(shí)軍隊(duì)以及美國(guó)海軍的飛機(jī)。1941年1月，阿爾伯克基空軍基地正式動(dòng)工；同年年底，“龐巴迪學(xué)校——軍隊(duì)高級(jí)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(chǎng)（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(zhēng)中，科特蘭訓(xùn)練場(chǎng)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(guó)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(duì)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(guó)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(guó)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(cè)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(yíng)。之后，美國(guó)總統(tǒng)杜魯門以“能夠提供國(guó)家感興趣的杰出服務(wù)的機(jī)會(huì)”（"opportunity to render an exceptional service in the national interest"）為理由想讓美國(guó)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(yíng)。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(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理和運(yùn)營(yíng)。1979年，美國(guó)國(guó)會(huì)將桑迪亞實(shí)驗(yàn)室指定為國(guó)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(guó)家實(shí)驗(yàn)室開始由霍尼韋爾國(guó)際下屬的桑迪亞國(guó)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(cè)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(guó)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(cè)試區(qū)域（test areas）。這些測(cè)試區(qū)域統(tǒng)稱為郊狼測(cè)試場(chǎng)（Coyote Test Field），位于三號(hào)測(cè)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(guó)家實(shí)驗(yàn)室、洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和空軍武器實(shí)驗(yàn)室技術(shù)交換委員會(huì)開始發(fā)展SLATEC庫(kù)。此公用數(shù)學(xué)庫(kù)使用了FORTRAN 77，是一個(gè)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)的常用庫(kù)。

如今，桑迪亞國(guó)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(jí)別/次原子級(jí)別的過程的分子動(dòng)力學(xué)庫(kù)，在GNU通用公共許可證下開發(fā)，于桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)站和SourceForge上發(fā)布[6]。

LibVMI庫(kù)簡(jiǎn)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(kù)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(tái)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(guó)家實(shí)驗(yàn)室、洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和美國(guó)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(kù)，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(tái)程序庫(kù)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(kù)（例如Boost C++ 庫(kù)），在新BSD許可證之下開發(fā)。

Trilinos是一個(gè)面向?qū)ο蟮某绦驇?kù)，用于創(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(guó)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(tái)的圖形和視覺軟件包——VTK（可視化工具庫(kù)）。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。