核融合および核分裂システムの大規模シミュレーションを実現するためには、いくつかの技術的課題が存在します。まず、シミュレーションの精度を向上させるためには、複雑な幾何学的形状や多様なスケールを持つ流体の挙動を正確にモデル化する必要があります。特に、乱流のモデリングは非常に難易度が高く、従来のレイノルズ平均法では不十分な場合が多いため、高次のスペクトル要素法（SEM）や直接数値シミュレーション（DNS）を用いる必要があります。
次に、計算資源の効率的な利用が求められます。エクサスケールコンピューティングの環境では、数兆の自由度を持つシミュレーションを実行するために、メモリ管理や通信の最適化が不可欠です。特に、オーバーセットグリッド技術を用いる場合、異なるメッシュ間のデータ交換が通信のボトルネックとなる可能性があるため、これを解決するためのアルゴリズムの改良が必要です。
さらに、シミュレーション結果の検証と実験データとの整合性を確保するためのフレームワークの構築も重要です。シミュレーション結果が実験データと一致することを確認するためには、実験条件を正確に再現し、シミュレーションモデルを適切に調整する必要があります。