本研究では、Vlasov-Maxwell-Landau方程式の粒子-格子法(C-PIC法)を提案している。
まず、空間と速度の正則化スプラインを導入し、これを用いて以下の3つのステップで衝突項を離散化する:
この離散化スキームは、質量、電荷、運動量、エネルギーの保存、およびエントロピー増大の性質を保持する。
また、セルリストと確率的バッチ法を用いて計算効率を向上させる工夫を行っている。セルリストにより近接粒子間の相互作用を高速化し、確率的バッチ法により衝突項の計算コストを削減している。
最後に、Landau減衰、二流体不安定性、Weibel不安定性などの数値例を通して、本手法の有効性を示している。
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