量子化学および固体物理学ソフトウェアのリスト

量子化学コンピュータプログラムは、計算化学において量子化学の手法を実装するために使用されます。その多くはハートリー・フォック法（HF法）と一部のポスト・ハートリー・フォック法です。また、密度汎関数理論（DFT）、分子力学、あるいは半経験的量子化学手法を含む場合もあります。これらのプログラムには、オープンソースソフトウェアと商用ソフトウェアの両方が含まれます。その多くは大規模で、多くの場合複数の独立したプログラムを含んでおり、長年にわたり開発されてきました。

概要

次の表は、注目すべきパッケージの主な機能の一部を示しています。

数値の詳細

パッケージライセンス†言語MPIオープンMPグラフィックI/OライブラリパラレルI/O
アビニット無料、GPLフォートランはいはいはい、CUDAはい、HDF5、NetCDFはい、FortranとHDF5
エース[1]無料、GPLFortran、C++はいいいえはい未知未知
ADF、アムステルダムモデリングスイートコマーシャルフォートラン未知未知はい、CUDAはい、HDF5、カスタム未知
AMPACアカデミック未知未知未知いいえ未知未知
Atomistix ツールキット(QuantumATK)コマーシャルC++、Pythonはいはいはい、CUDAはい、HDF5、NetCDFはい、HDF5
ビッグDFT無料、GPLフォートランはいはいはいはい、HDF5、NetCDFはい、HDF5、NetCDF
キャドパックアカデミックフォートラン未知未知いいえ未知未知
カジノ（QMC）アカデミックフォートラン2003はいはいはい、OpenACCいいえいいえ
カステップ学術、商業Fortran 95、Fortran 2003はいはいいいえ未知未知
コロンブス無料、LGPLフォートランはいいいえいいえいいえいいえ
征服無料、MITフォートラン90はいはいいいえ未知未知
CP2K無料、GPLフォートラン95はいはいはい、CUDAとOpenCL未知未知
CPMDアカデミックフォートランはいはいいいえ未知未知
結晶学術（英国）、商業（IT）フォートランはいはいいいえ未知未知
ダルトン無料、LGPLフォートランはいはい、LSダルトンいいえ未知未知
ディラック無料、LGPLFortran 77、Fortran 90、Cはいいいえいいえ未知未知
DMol3コマーシャルフォートラン90はい未知いいえ未知未知
フルール[2]無料、MITフォートラン95はいはいはい、OpenACC、CuBLASはい、HDF5、カスタムはい、HDF5
FHIの目的学術、商業フォートランはい未知はい未知未知
FreeON（旧MondoSCF）無料、GPLフォートラン95未知未知いいえ未知未知
ファイアフライ（旧PC GAMESS）アカデミックFortran、C、アセンブリ未知未知はい未知未知
GAMESS（英国）アカデミックUK、商業フォートラン未知未知はい未知未知
GAMESS（米国）アカデミックフォートランはいはいはい未知未知
ガウス分布コマーシャルフォートラン未知未知はい、CUDA未知未知
ジャガーコマーシャルFortran、C未知未知いいえ未知未知
狂気無料、GPLC++未知未知いいえ未知未知
MOLCAS / オープンモルカス学術、商用[3] / LGPLFortran、C、C++、Python、Perlはいはいはいはい、HDF5未知
モルプロコマーシャルフォートランはいはいはい未知未知
モパック無料、LGPL [4]フォートラン未知未知はい未知未知
MPQC無料、LGPLC++はい未知いいえ未知未知
ネッシーフリー、BSD v2フォートランはいはい未知未知未知
NWChem無料、ECL v2Fortran 77、Cはいはいはい、CUDA未知未知
タコ無料、GPLFortran 2008、C、C++はいはいはい、CUDAとROCmはい、NetCDFはい、カスタム
ワンステップ学術、商業フォートラン2003はいはいはい、CUDAはい、HDF5未知
オープンアトムアカデミックチャーム++ (C++)未知未知はい未知未知
オープンMX無料、GPLCはいはいいいえいいえいいえ
オルカ学術、商業C++はい未知いいえ未知未知
パーセク無料、GPLフォートランはいはいいいえ未知未知
PQSコマーシャル未知未知未知いいえ未知未知
PSI無料、LGPL v3C、C++、Pythonいいえはいプラグインを使用すると、BrianQC未知未知
ピクアンテフリー、BSDパイソン未知未知いいえ未知未知
ピSCFフリー、BSDパイソンはいはいプラグインGPU4PySCF未知未知
Qボックス無料、GPLC++はいはいいいえ未知未知
Q-Chem学術、商業Fortran、C、C++はいはいプラグインを使用すると、BrianQC未知未知
クォンタムエスプレッソ無料、GPLフォートランはいはいはい、CUDAはい、HDF5はい、HDF5
RMGB無料、GPLC、C++未知未知はい、CUDA未知未知
サムソン無料C++、Python未知未知いいえ未知未知
シグレスコマーシャルC++、C、Java、Fortran未知未知いいえ未知未知
シエスタ無料、GPLフォートラン2003はいはいはいはい、NetCDFはい、NetCDF
スパルタンコマーシャルFortran、C、C++未知未知いいえ未知未知
テラケムコマーシャルC、CUDA未知未知はい、CUDA未知未知
ターボモールコマーシャルFortran、C、C++はいはいはい未知未知
VASP学術（AT）、商業フォートランはいはいはいはい、HDF5未知
ウィーン2kコマーシャルFortran 90、Cはいはいいいえいいえいいえ
ヤンボ無料、GPLフォートランはいはいはい、CUDAはい、HDF5、NetCDFはい、HDF5
パッケージライセンス†言語MPIオープンMPグラフィックI/OライブラリパラレルI/O

量子化学と固体物理学の特性

パッケージ基礎周期的‡医学博士セミエンプ。HFTDHF心不全後国会議員MRCICC密度汎関数法TDDFTGWA
アビニットパスワード3Dはいいいえいいえ未知いいえいいえいいえいいえはいはいはい

スレーター型軌道

エース[1]GTOいいえいいえいいえはい未知はい未知いいえQまではい未知未知
AMS: ADF、BAND、DFTBSTO、NAOどれでもはいはいはいはいはいはいいいえいいえはいはいはい
AMPAC未知未知いいえはいいいえ未知いいえ未知いいえいいえいいえ未知未知
Atomistix ツールキット (QuantumATK)NAO、EHT、PWどれでもはいはいいいえ未知いいえ未知いいえいいえはい未知はい
ビッグDFTウェーブレットどれでもはいいいえはい未知いいえ未知いいえいいえはいはいいいえ
キャドパックGTOいいえいいえいいえはい未知はい未知いいえDまではい未知未知
カジノ（QMC）GTO、PW、スプライン、グリッド、STOどれでもいいえいいえいいえいいえはいいいえいいえいいえいいえいいえいいえ
カステップパスワード3Dはいいいえはい未知いいえ未知いいえいいえはいはい未知
コロンブスGTOいいえいいえいいえはいいいえはいいいえはいいいえいいえいいえいいえ
征服NAO、スプライン3Dはいいいえはい5未知いいえ未知いいえいいえはい未知未知
CP2KハイブリッドGTO、PWどれでもはいはいはい未知はいはいいいえいいえはいはいはい
CPMDパスワード3Dはいいいえはい未知いいえ未知いいえいいえはい未知未知
結晶GTOどれでもはいいいえはい未知はい10はいいいえはいはいいいえいいえ
ダルトンGTOいいえいいえいいえはい未知はいはいはい最大（T）はい未知未知
ディラックGTOいいえいいえいいえはい未知はいはいはい最大（T）はいはいいいえ
DMol3国立天文台どれでもいいえいいえいいえ未知いいえ未知いいえいいえはいはい未知
eTGTOいいえいいえいいえはいはいはいいいえいいえ最大（T）いいえいいえいいえ
FHIの目的国立天文台どれでもはいいいえはい未知はいはいいいえいいえはい未知はい
ファイアフライ（旧PC GAMESS）GTOいいえはいはいはい未知はい未知はいいいえはい未知未知
フルールFP-(L)APW+lo2D、3Dいいえいいえはいいいえはいいいえいいえいいえはいいいえはい
FreeON（旧MondoSCF）GTOどれでもはいいいえはい未知はい未知いいえいいえはい未知未知
GAMESS（英国）GTOいいえいいえはいはい未知はいはいはい最大（T）はいいいえいいえ
GAMESS（米国）GTOいいえはい2はいはい未知はいはいはい最大（T）はい未知未知
ガウス分布GTOどれでもはいはいはい未知はいはいいいえ最大（T）はいはいいいえ
ジャガーGTOいいえはいNo11はい未知はい未知いいえいいえはい未知未知
狂気ウェーブレットいいえいいえいいえはい未知はい未知いいえいいえはい未知未知
モルカスGTOいいえはいはいはいいいえはいはいはい最大（T）はいいいえいいえ
モルプロGTOいいえいいえいいえはい未知はい未知はい最大（T）はい未知未知
モパック最小限のGTOどれでもいいえはいいいえ未知いいえ未知いいえいいえいいえ未知未知
MPQCGTOいいえいいえいいえはい未知はいはいいいえ（Q）まではい未知未知
ネッシー有限要素はいいいえいいえはいいいえいいえいいえいいえいいえはいはいはい
NWChemGTO、PWはい（PW）、いいえ（GTO）はいいいえはいはいはいはいいいえ（Q）まではいはい未知
タコグリッドどれでもはいいいえはい未知いいえいいえいいえいいえはいはいはい
ワンステップパスワード3Dはいいいえはい未知いいえ未知いいえいいえはい未知未知
オープンアトムパスワード3Dはいいいえいいえ未知いいえ未知いいえいいえはい未知未知
オープンMX国立天文台どれでもはいいいえいいえ未知いいえ未知いいえいいえはい未知未知
オルカGTOいいえはいはいはいはいはいはいはい最大（T）はいはいいいえ
パーセクグリッドどれでもはいいいえはい未知いいえ未知いいえいいえはい未知未知
PQS未知未知はいはいはい未知はい未知いいえ最大（T）はい未知未知
PSIGTOいいえいいえいいえはいはいはいはいはい最大（T）はいはい未知
ピクアンテGTOいいえいいえはいはい未知はい未知いいえいいえはい未知未知
ピSCFGTOはいいいえいいえはいはいはいはいいいえ最大（T）はいはい未知
Qボックスパスワード3Dはいいいえはい未知いいえ未知いいえいいえはい未知未知
Q-ChemGTOいいえはいはいはい未知はいはいいいえ最大（T）はいはいいいえ
クォンタムエスプレッソパスワード3Dはいいいえはい未知いいえいいえいいえいいえはいはいはい
レスキューグリッド、NAO、PWどれでもいいえいいえはいいいえいいえいいえいいえいいえはいいいえいいえ
RMGBグリッドどれでもはいいいえいいえ未知いいえ未知いいえいいえはい未知未知
シグレスGTOはいはいはいいいえ未知いいえ未知いいえいいえはい未知未知
シエスタ国立天文台3d 12はいいいえいいえいいえいいえいいえいいえいいえはいはい21番
スパルタンGTOいいえはいはいはい未知はい未知いいえ最大（T）はい未知未知
ターボモールGTOはいはいはいはいはいはいはいいいえ最大（T）はいはいはい
VASPパスワード3Dはいいいえはいはいはいはいいいえいいえはいはいはい
ウィーン2kFP-(L)APW+lo3Dはいいいえはいいいえいいえいいえいいえいいえはいいいえはい
ヤンボパスワード3Dいいえいいえはいはいはい未知いいえいいえいいえいいえはい
パッケージ基礎周期的‡医学博士セミエンプ。HFTDHF心不全後国会議員MRCICC密度汎関数法TDDFTGWA

量子化学と固体物理学における後処理パッケージ

パッケージライセンス†言語入力出力
ezスペクトラ[5] [6]無料C++Q-Chemや他のパッケージとのインターフェースフランク・コンドン因子、光イオン化断面積、光電子角度分布、磁気特性
リブファ[7]無料C++Q-ChemおよびMOLCASとのインターフェース自然軌道、自然遷移軌道、励起子記述子、密度差など

参照

脚注

†「学術的」: リクエストに応じて学術的 (無料) ライセンスが利用可能。「商業的」: 商業的に配布されます。

‡周期系（3次元結晶、2次元スラブ、1次元ロッド、孤立分子）のサポート：3次元周期コードでは、スーパーセル内の低次元系のシミュレーションを常に実行できます。ここでは、低次元周期系におけるシミュレーション機能について規定しています。

2 QuanPolはGAMESS-USに統合されたフルスペクトルかつシームレスな（HF、MCSCF、GVB、MP2、DFT、TDDFT、CHARMM、AMBER、OPLSAA）QM/MMパッケージです。[8]

10 CRYSCOR を通じて、Wayback Machineプログラムで 2019-12-26 にアーカイブされました。

参考文献

  1. ^ ab Lotrich, V.; Flocke, N.; Ponton, M.; Yau, AD; Perera, A.; Deumens, E.; Bartlett, RJ (2008年5月5日). 「電子構造エネルギー、勾配、およびヘッセ行列計算の並列実装」. The Journal of Chemical Physics . 128 (19). doi :10.1063/1.2920482. ISSN  0021-9606.
  2. ^ ウォルトマン、ダニエル;ミカリチェク、グレゴール。バアジ、ナジブ。ベッツィンガー、マルクス。ビールマイヤー、グスタフ。ブレーダー、イェンス。バーナス、トビアス。エンコヴァーラ、ユッシ。フランク・フライマス。フリードリヒ、クリストフ。ゲルホルスト、クリスチャン・ローマン。グランバーグ・カウチ、サバスティアン。グリツィウク、ウリアナ。ハンケ、アンドレア。ハンケ、ジャン・フィリップ。ハイデ、マーカス。ハインゼ、ステファン。ヒルガース、ロビン。ヤンセン、ヘニング。クルッペルベルク、ダニエル・アーロン。コヴァチク、ローマ人。クルツ、フィリップ。レザイク、マルジャーナ。マドセン、ゲオルグ KH;モクローソフ、ユーリー。ノイキルヒェン、アレクサンダー。レディ、マティアス。ロスト、ステファン。シュリップ、マーティン。シンドルマイヤー、アルノ。ヴィンケルマン、ミリアム。 Blügel、Stefan (2023 年 5 月 3 日)、「FLEUR」、Zenodo、Bibcode :2023zndo...7576163W、doi :10.5281/zenodo.7576163
  3. ^ 「MOLCASを注文する」。
  4. ^ 「MOPAC はオープンソースの LGPL ライセンスの下で再リリースされました」。
  5. ^ Gozem, Samer; Krylov, Anna I. (2021-05-31). 「ezSpectraスイート：分光モデリングのための使いやすいツールキット」. WIREs Computational Molecular Science . 12 (2). doi : 10.1002/wcms.1546 . ISSN  1759-0876. S2CID  232154733.
  6. ^ Alessio, Maristella; Krylov, Anna I. (2021-06-30). 「磁気特性計算のための運動方程式結合クラスタープロトコル：理論と単分子磁石への応用」 . Journal of Chemical Theory and Computation . 17 (7): 4225– 4241. doi :10.1021/acs.jctc.1c00430. ISSN  1549-9618. PMID  34191507. S2CID  235698464.
  7. ^ “TheoDORE”. theodore-qc.sourceforge.io . 2021年8月15日閲覧。
  8. ^ GAMESSの変更履歴

さらに読む

  • ヤング、デイビッド（2001年）『計算化学：実世界の問題への技術適用のための実践ガイド』ニューヨーク：ジョン・ワイリー・アンド・サンズ、pp.  322– 359、ISBN 978-0-471-33368-5。
  • 「NVIDIA GPUアプリケーション」。NVIDIA 。 2014年7月9日閲覧。
  • 「atomistic.software - 原子論的シミュレーションエンジンとその引用傾向」GitHub . 2021年11月23日閲覧。
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