Fisika komputasi adalah studi tentang prinsip-prinsip fisika yang mendasari ilmu pengetahuan dan teknologi, seperti yang dilakukan dengan teknik dan metode komputasi yang tersedia dalam ilmu komputer dan bidang terkait lainnya. Ini adalah cabang ilmu komputasi yang berhubungan dengan studi dan simulasi sistem fisik menggunakan algoritma komputer dan metode numerik.
Studi ini terutama melibatkan penggunaan simulasi komputer untuk mendapatkan wawasan tentang sistem fisik. Proses ini dapat digunakan untuk mengukur dan memprediksi perilaku partikel, atom, molekul, partikel subatom, dan objek lainnya. Simulasi dapat membantu menganalisis dan memvisualisasikan respons sistem, serta kinerjanya dalam kaitannya dengan hukum kekekalan energi, massa, dan momentum.
Fisika komputasi telah menjadi bidang penelitian yang semakin populer karena kemampuannya mengeksplorasi dan mengeksploitasi berbagai fenomena fisik. Melalui penggunaan alat komputasi, para ilmuwan dapat memodelkan sistem fisik yang kompleks dalam waktu yang sangat singkat untuk menjalankan eksperimen sebenarnya. Hal ini memungkinkan prediksi yang lebih akurat dan pengambilan keputusan yang lebih baik dalam periode yang lebih singkat, dengan sumber daya yang lebih sedikit.
Fisikawan komputasi mengeksplorasi fenomena dari berbagai bidang, seperti astrofisika, fisika atom, fisika benda terkondensasi, fisika plasma, dan fisika nuklir. Untuk melakukan hal ini, mereka mengandalkan simulasi komputer serta pendekatan analitis. Misalnya, simulasi digunakan untuk mempelajari dan melacak sejumlah besar partikel subatom, dan untuk memodelkan reaksi kumpulan partikel yang lebih besar. Simulasi komputer juga digunakan untuk mempelajari perilaku perambatan cahaya dan membuat prediksi tentang perilaku debu antarbintang.
Fisikawan komputasi menggunakan perangkat lunak dan algoritma canggih untuk mengembangkan dan mengimplementasikan teori dan model mereka. Hal ini mencakup penggunaan kode komputer dan metode numerik untuk menyelesaikan persamaan dalam bentuk diferensial dan integral. Perhitungan ini digunakan untuk menyelesaikan permasalahan sulit yang melibatkan perilaku solusi persamaan diferensial parsial, yang dapat ditemukan dalam berbagai sistem fisik.
Akibatnya, fisika komputasi menjadi bagian yang semakin penting dari bidang penelitian saat ini. Hal ini disebabkan kemampuannya untuk memberikan wawasan tentang eksperimen dan memberikan wawasan tentang properti sistem yang tidak dapat diakses.
