A számítási fizika olyan tudomány, amely numerikus algoritmusokat tanulmányoz fizikai problémák megoldására , amelyekhez kvantitatív elméletet már kidolgoztak. Általában az elméleti fizika ágának tekintik , de néhányan[ ki? ] köztes ágnak tekinti az elméleti és a kísérleti fizika között .
A fizikusoknak gyakran nagyon pontos matematikai elméleteik vannak, amelyek leírják a rendszerek viselkedését. Gyakran előfordul, hogy az elméleti egyenletek ab initio megoldása hasznos előrejelzések készítéséhez nem praktikus. Ez különösen igaz a kvantummechanikára , amelynek csak néhány egyszerű modellje van, amelyek lehetővé teszik a zárt analitikai megoldásokat. Azokban az esetekben, amikor az egyenletek csak megközelítőleg oldhatók meg, gyakran alkalmaznak számítási módszereket.
A numerikus módszerek ma már a gyorsítófizika , az asztrofizika , a folyadék- és gázmechanika , a rácstérelmélet/rácsmérő elmélet (különösen a rácskvantum- kromodinamika ), a plazmafizika (beleértve a plazmamodellezést), a szilárdtestfizikát és a puhatestek fizikáját érintő modern kutatások alapvető elemei. Sűrített anyag . A számítógépes szilárdtestfizika például a sűrűségfunkcionális elméletet használja a szilárd anyagok tulajdonságainak kiszámítására, amely módszer hasonló ahhoz, amelyet a vegyészek a molekulák tanulmányozására használnak.
A számítási fizikában használt számos numerikus módszer már eléggé kidolgozott, azonban a szimulált rendszerek fizikai tulajdonságainak számítása során általánosabb numerikus és analitikai feladatok megoldására lehet szükség. Mindezek a módszerek magukban foglalják (de nem kizárólagosan):
A számítási fizika kiterjed a szoftver- és hardverszerkezetek problémamegoldó módosítására is. A problémamegoldó megközelítések gyakran nagyon igényesek a feldolgozási teljesítmény vagy a tárhely tekintetében.