Столько же, сколько эспрессо

Столько же, сколько эспрессо
Разработчик(и)	Фонд Quantum ESPRESSO (QEF)
Стабильная версия	7.3 / 15 декабря 2023 г .; 7 месяцев назад
Репозиторий	gitlab.com/QEF/q-e
Написано в	Фортран , С
Операционная система	Линукс , МакОС
Лицензия	Стандартная общественная лицензия GNU
Веб-сайт	quantum-espresso.org

Quantum ESPRESSO — это пакет для первопринципных расчетов электронной структуры и моделирования материалов, распространяемый бесплатно и как бесплатное программное обеспечение под лицензией GNU General Public License . Он основан на теории функционала плотности , плоских волн базисных наборах и псевдопотенциалах (как сохраняющих норму, так и ультрамягких). ESPRESSO — это аббревиатура от Open-Source Package for Research in Electronic Structure, Simulation and Optimization . ^[2]^[3]

Основные плоские волновые функции DFT QE предоставляются компонентом PWscf (ранее PWscf существовал как независимый проект). PWscf ( Plane-Wave Self-Consistent Field ) — набор программ для электронной структуры расчета в рамках теории функционала плотности и теории возмущений функционала плотности с использованием плоских волн базисных наборов и псевдопотенциалов . Программное обеспечение распространяется под лицензией GNU General Public License .

Последняя версия QE-7.3 была выпущена 15 декабря 2023 года.

Проект «Квантовый ЭСПРЕССО»

Quantum ESPRESSO — это открытая инициатива Национального симуляционного центра CNR-IOM DEMOCRITOS в Триесте ( Италия ) и его партнеров в сотрудничестве с различными центрами по всему миру, такими как Массачусетский технологический институт , Принстонский университет , Университет Миннесоты и Федеральная политехническая школа Лозанны . Проект координируется фондом QUANTUM ESPRESSO, который был создан многими исследовательскими центрами и группами по всему миру. Первая версия под названием была pw.1.0.0 выпущена 15 июня 2001 г.

Программа написана в основном на Фортране-90 , некоторые части - на С или Фортране-77. Он состоит из набора основных компонентов, набора плагинов для сложных задач и набора сторонних пакетов.

Базовые пакеты включают Pwscf , ^[4] который решает самосогласованные уравнения Кона-Шэма , полученные для периодического твердого тела, CP для выполнения молекулярной динамики Кар-Парринелло и PostProc , который позволяет анализировать данные и строить графики. Заслуживающие внимания дополнительные пакеты включают атомный для генерации псевдопотенциала, PHonon для теории возмущений с функционалом плотности (DFPT) и расчета производных энергии второго и третьего порядка по атомным смещениям, а также NEB (подталкиваемая упругая лента) для расчета Пути реакций и энергетические барьеры.

Целевые проблемы

Различные задачи, которые можно выполнять, включают в себя

Расчеты основного состояния
Структурная оптимизация
Переходные состояния и пути минимальной энергии
Свойства отклика (DFPT), такие как фононные частоты, электрон-фононные взаимодействия и ЭПР и ЯМР. химические сдвиги
Молекулярная динамика ab initio : Кар-Парринелло и Борн-Оппенгеймер, доктор медицинских наук
Спектроскопические свойства ^[5]^[6]
Насколько это важно?
Генерация псевдопотенциалов

Распараллеливание

Основные компоненты дистрибутива Quantum ESPRESSO разработаны с учетом архитектуры современных суперкомпьютеров, которые характеризуются множеством уровней и слоев межпроцессорного взаимодействия. Распараллеливание достигается с использованием как MPI , так и OpenMP , что позволяет основным кодам дистрибутива работать параллельно на большинстве или на всех параллельных машинах с очень хорошей производительностью.

См. также

Ссылки

^ «Фонд Quantum ESPRESSO — дом Фонда Quantum ESPRESSO» .
^ Паоло Джанноцци; Стефано Барони; Никола Бонини; Маттео Каландра; Роберто Кар; Карло Каваццони; Давиде Чересоли; Гвидо Л. Кьяротти; Маттео Кокоччони; Исмаила Дабо; Андреа Даль Корсо; Стефано де Жиронколи; Стефано Фабрис; Гвидо Фратези; Ральф Гебауэр; Уве Герстманн; Христос Гугуссис; Антон Кокаль; Мишель Лаццери; Лейла Мартин-Самос; Никола Марзари; Франческо Маури; Риккардо Маццарелло; Стефано Паолини; Альфредо Паскарелло; Лоренцо Паулатто; Карло Сбрачча; Сандро Скандоло; Габриэле Слаузеро; Ари П. Сейтсонен; Александр Смогунов; Паоло Умари и Рената М Венцкович (2009). «КВАНТОВЫЙ ЭСПРЕССО: модульный проект программного обеспечения с открытым исходным кодом для квантового моделирования материалов». Физический журнал: конденсированное вещество . 21 (39): 395502. arXiv : 0906.2569 . Бибкод : 2009JPCM...21M5502G . дои : 10.1088/0953-8984/21/39/395502 . ПМИД 21832390 . S2CID 5846317 .
^ отец Иоанн; О. Эндрюс; Т. Мист; О. Бунау; М. Доброе утро, Рождество; М. Каландра; Р. Автомобиль; К. Каваццони; Д. Церезол; М. Кокоччони; № Колонка; И. Карнимей; А. Из курса; С. Раундов; П. Потоки; Р. А. ДиСтасио младший; А. Ферре; А. Флорис; Г. Брат; Г. Фугалло; Р. Гебауэр; У. Герстманн; Ф. Джастин; Т. Горни; Дж. Цзя; М. Кавамура; Х.-Ю. Ко; А. Кокаль; Э. Кючукбенли; М. Лаццери; М. Марцелл; Н. Марзари; Ф. Мори; Н.Л. Нгуен; Х.-В. Нгуен; А. Другой-Розы; Л. Паулатто; С. Понсе; Д. Рок; Р. Шаббат; Б. Центральный; М. Шлипф; А.П. Сейтсонен; А. Смогунов; И. Тимров; Т. Тонхаузер; П. Умари; Н. Васт; X. Ву и С. Барони (2017). «Расширенные возможности моделирования материалов с помощью Quantum ESPRESSO». Физический журнал: конденсированное вещество . 29 (46): 465901. arXiv : 1709.10010 . Бибкод : 2017JPCM...29T5901G . дои : 10.1088/1361-648X/aa8f79 . ПМИД 29064822 . S2CID 3950531 .
^ Корсо, Андреа Даль (1996). «Программа псевдопотенциальных плоских волн (PWSCF) и некоторые тематические исследования». Квантово-механический ab-initio расчет свойств кристаллических материалов . Конспект лекций по химии. Том. 67. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. стр. 155–178. дои : 10.1007/978-3-642-61478-1_10 . ISBN 9783540616450 .
^ Бунау, Оана; Маттео, Каландра (2013). «Проекторный расширенный волновой расчет спектров рентгеновского поглощения на краях L 2, 3». Физический обзор B . 87 (20): 205105. arXiv : 1304.6251 . Бибкод : 2013PhRvB..87t5105B . дои : 10.1103/PhysRevB.87.205105 . S2CID 52199435 .
^ Гугусси, Христос; Каландра, Маттео; Сейтсонен, Ари П.; Маури, Франческо (2009). "Первопринципные расчеты поглощения рентгеновских лучей в схеме ультрамягких псевдопотенциалов: от $\alpha$-кварца до соединений с высокой T$_c$". Физ. Преподобный Б. 80 (7): 075102. doi : 10.1103/PhysRevB.80.075102 .

Внешние ссылки

[1] «Фонд Quantum ESPRESSO — дом Фонда Quantum ESPRESSO» .

[2] Паоло Джанноцци; Стефано Барони; Никола Бонини; Маттео Каландра; Роберто Кар; Карло Каваццони; Давиде Чересоли; Гвидо Л. Кьяротти; Маттео Кокоччони; Исмаила Дабо; Андреа Даль Корсо; Стефано де Жиронколи; Стефано Фабрис; Гвидо Фратези; Ральф Гебауэр; Уве Герстманн; Христос Гугуссис; Антон Кокаль; Мишель Лаццери; Лейла Мартин-Самос; Никола Марзари; Франческо Маури; Риккардо Маццарелло; Стефано Паолини; Альфредо Паскарелло; Лоренцо Паулатто; Карло Сбрачча; Сандро Скандоло; Габриэле Слаузеро; Ари П. Сейтсонен; Александр Смогунов; Паоло Умари и Рената М Венцкович (2009). «КВАНТОВЫЙ ЭСПРЕССО: модульный проект программного обеспечения с открытым исходным кодом для квантового моделирования материалов». Физический журнал: конденсированное вещество . 21 (39): 395502. arXiv : 0906.2569 . Бибкод : 2009JPCM...21M5502G . дои : 10.1088/0953-8984/21/39/395502 . ПМИД 21832390 . S2CID 5846317 .

[3] отец Иоанн; О. Эндрюс; Т. Мист; О. Бунау; М. Доброе утро, Рождество; М. Каландра; Р. Автомобиль; К. Каваццони; Д. Церезол; М. Кокоччони; № Колонка; И. Карнимей; А. Из курса; С. Раундов; П. Потоки; Р. А. ДиСтасио младший; А. Ферре; А. Флорис; Г. Брат; Г. Фугалло; Р. Гебауэр; У. Герстманн; Ф. Джастин; Т. Горни; Дж. Цзя; М. Кавамура; Х.-Ю. Ко; А. Кокаль; Э. Кючукбенли; М. Лаццери; М. Марцелл; Н. Марзари; Ф. Мори; Н.Л. Нгуен; Х.-В. Нгуен; А. Другой-Розы; Л. Паулатто; С. Понсе; Д. Рок; Р. Шаббат; Б. Центральный; М. Шлипф; А.П. Сейтсонен; А. Смогунов; И. Тимров; Т. Тонхаузер; П. Умари; Н. Васт; X. Ву и С. Барони (2017). «Расширенные возможности моделирования материалов с помощью Quantum ESPRESSO». Физический журнал: конденсированное вещество . 29 (46): 465901. arXiv : 1709.10010 . Бибкод : 2017JPCM...29T5901G . дои : 10.1088/1361-648X/aa8f79 . ПМИД 29064822 . S2CID 3950531 .

[4] Корсо, Андреа Даль (1996). «Программа псевдопотенциальных плоских волн (PWSCF) и некоторые тематические исследования». Квантово-механический ab-initio расчет свойств кристаллических материалов . Конспект лекций по химии. Том. 67. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. стр. 155–178. дои : 10.1007/978-3-642-61478-1_10 . ISBN 9783540616450 .

[5] Бунау, Оана; Маттео, Каландра (2013). «Проекторный расширенный волновой расчет спектров рентгеновского поглощения на краях L 2, 3». Физический обзор B . 87 (20): 205105. arXiv : 1304.6251 . Бибкод : 2013PhRvB..87t5105B . дои : 10.1103/PhysRevB.87.205105 . S2CID 52199435 .

[6] Гугусси, Христос; Каландра, Маттео; Сейтсонен, Ари П.; Маури, Франческо (2009). "Первопринципные расчеты поглощения рентгеновских лучей в схеме ультрамягких псевдопотенциалов: от $\alpha$-кварца до соединений с высокой T$_c$". Физ. Преподобный Б. 80 (7): 075102. doi : 10.1103/PhysRevB.80.075102 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]