随着超短超强激光技术的发展，激光脉冲的输出功率已达到TW、PW量级，激发了人们对超短超强激光与物质相互作用的研究热情。作为介于原子分子与固体之间的特殊物质形态，强激光与团簇相互作用表现出不同于气体和固体相互作用的特点，有助于理解物质从气体性质向固体性质的过渡过程，具有重要的研究意义和潜在的应用价值。然而随着计算规模的不断扩大，现有的计算能力已无法满足对大尺度、高维度模型进一步研究的需要，对并行计算与相应并行算法的研究工作由此展开。　　 本文主要对一维、二维氢原子团簇进行了强光电离的并行数值模拟研究以及初步的飞行时间质谱实验设计，主要内容包括：　　 (1)提出了高性能集群的构建思路与具体构建方法。优先考虑性能与可操控度的条件下，对并行计算平台的硬件和软件环境做出了合理的比较与选择。　　 (2)建立一维经典粒子动力学模型，研究了氢原子团簇的强光电离过程。模拟结果表明：团簇的离子动能分布曲线达到高能部分后出现锐减；随着团簇尺度的增大，库仑爆炸后产生的离子动能随之增大；离子最大动能随激光光强增加而增大，当光强增大到一定值时，最大动能将出现饱和；随着团簇尺度的增大，激光光强饱和值和离子能量将会提高。在算法上，引入弛豫时间参数有效处理粒子间的碰撞过程，使计算量大为简化。在此基础上，提出相应的并行策略，利用MPI与OpenMP混合编程模型对算法进行并行化处理，通过增加冗于计算，优化通信模型等方式对并行算法进行优化，获得了较为理想的加速比。　　 (3)在一维模拟的基础上，初步建立二维氢原子团簇模型，使用Monte-Carlo算法处理粒子间碰撞过程，引入碰撞电离机制。利用并行快速傅立叶变换算法计算库仑场分布，降低算法复杂度，使计算速度大幅提高。　　 (4)初步设计了强激光与物质相互作用的飞行质谱实验，并对后续工作提出展望。