Quel est le meilleur logiciel gratuit de calcul de chimie quantique?

2019er mars 9

Gaussian est célèbre pour ses logiciels de calcul de chimie quantique et a une part écrasante, mais il coûte quelques millions de yens.Un monde où les moins chers commencent à des centaines de milliers de yens.Le seuil est trop élevé pour qu'un amateur comme moi commence avec intérêt.

J'ai étudié un logiciel libre qui peut effectuer des calculs de chimie quantique, en particulier des calculs DFT (théorie fonctionnelle de la densité).

Logiciel de calcul de chimie quantique / liste de programmes

Sur WikipédiaListe des logicielsSi vous regardez, vous constaterez qu'il y en a de nombreux gratuits.Aussi, bien que ce soit un peu vieux, sur la page suivante, "Logiciel recommandé pour remplacer GaussianIl y avait aussi une question sur.Parmi eux, je résumerai ce qui m'intéressait avec les logiciels libres et open source.

GAMESS, Firefly

Contrairement aux quatre ci-dessous, le logiciel GUI.

Quelle est la différence entre GAMESS (US) et Firefly?L'explication était facile à comprendre.

ESPRESSO Quantique

QUANTUM ESPRESSO est un package intégré de code open source pour les calculs structurels électroniques et la conception de matériaux à l'échelle nanométrique.Des calculs basés sur la théorie fonctionnelle de la densité, le modèle d'approximation des ondes planes et le modèle pseudopotentiel sont possibles.En outre, les calculs de l'état fondamental, l'optimisation structurelle, l'état de transition et les chemins d'énergie minimale, la dynamique moléculaire ab initio, les propriétés de réaction, les propriétés optiques, les transitions quantiques, etc. peuvent être calculés.

Institut universitaire de Kyoto pour le système de supercalculateur de recherche chimique

Les documents officiels sont volumineux et créés par le laboratoire de l'Université de Tohoku (Graduate School of Science).Tutoriel japonaisIl y en a aussi.

Il est souvent utilisé dans les articles universitaires car il s'agit du programme gratuit le plus influent et il a la réputation d'être comparable aux logiciels commerciaux en termes de fonctionnalité et de vitesse.Forte dans le domaine des matériaux solides tels que l'optimisation de la structure cristalline.Le langage interne est fortan, et la parallélisation avec GPU (CUDA) est possible.

NWchem

Un programme pour traiter efficacement des problèmes de chimie informatique à grande échelle.Il semble qu'il puisse être parallélisé jusqu'au niveau de milliers de processeurs.L'intérieur est écrit en fortan, et la parallélisation avec GPU (CUDA) est possible.Profitant de son calcul massivement parallèle, il possède des atouts dans la simulation des états de transition et des molécules à grande échelle.

psi4

Le code est facile à lire car vous pouvez effectuer des calculs à partir de l'interface python, ce qui est idéal pour les utilisateurs de python qui commencent tout juste la programmation.La partie qui nécessite une vitesse de calcul est écrite en C ++, mais il n'y a pas d'accélération GPU.

Au lieuPlugin "OpenFermion (Google)" qui relie les calculs de chimie quantique afin qu'ils puissent être exécutés sur des ordinateurs quantiquesPeut coopérer avecIl fonctionne avec le framework de calcul quantique "Qiskit (IBM)"Faire. (On dit que les calculs de chimie quantique et les problèmes d'optimisation combinatoire bénéficient de vitesses plus rapides avec les ordinateurs quantiques)

Lequel est plus vite

Un test de vitesse de chimie quantique sur Github a été réalisé par des volontaires.

Sur la base des résultats d'il y a plus de 4 ans, il peut être différent de l'actuel en raison de facteurs tels que l'environnement d'exécution, la présence ou l'absence d'utilisation parallèle, BLAS interne, etc., mais la vitesse de calcul est NWchem> Firefly > JEUX> Psi4. ..

Nombre de références et de citations pour chaque programme de calcul de chimie quantique

J'ai vérifié le nombre de documents pour chaque programme.Le nombre de résultats peut être incorrect, veuillez donc vous y référer. Gaussian a différentes versions telles que 03, 09, 16 et ainsi de suite, donc il y en a en fait plus.

Après avoir comparé diverses choses ci-dessus, j'ai pensé que la condition de priorité la plus élevée pour le logiciel à utiliser devrait être "si vous pouvez faire le calcul que vous voulez".Les calculs de chimie quantique couvrent un large éventail de domaines, des composés organiques aux protéines et aux matériaux solides, et les théories à utiliser pour chacun sont différentes (au niveau B3LYP / 6-31G (d) pour les composés organiques de poids moléculaire faible à moyen. Il semblait que n'importe quel logiciel pouvait le faire tant qu'il était calculé.)

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