Perangkat Lunak / Program Perhitungan Kimia Kuantum Gratis Mana Yang Lebih Baik?
Saya pikir Gaussian terkenal dengan program perangkat lunak perhitungan kimia kuantum dan memiliki andil yang luar biasa, tetapi harganya beberapa juta yen.Dunia di mana yang lebih murah harganya ratusan ribu yen.Ambang batas terlalu tinggi untuk seorang amatir seperti saya untuk memulai karena penasaran.
Saya mencari program perangkat lunak gratis yang dapat melakukan perhitungan kimia kuantum, khususnya perhitungan DFT (Density Functional Theory).
Daftar program perangkat lunak perhitungan kimia kuantum
di Wikipediadaftar perangkat lunakJika Anda melihat , Anda akan menemukan bahwa ada banyak yang gratis.Juga, meskipun agak tua, di halaman berikut "Alternatif yang direkomendasikan untuk GaussianAda juga pertanyaan tentangDiantaranya, saya akan meringkas hal-hal berikut yang membuat saya tertarik dengan perangkat lunak bebas sumber terbuka.
- PERMAINAN, Firefly
- psi4
- NWChem
- Espresso Kuantum
PERMAINAN, Firefly
Berbeda dengan 4 di bawah ini, perangkat lunak GUI.
Apa perbedaan antara GAMESS(US) dan Firefly?mudah dimengerti.
Espresso Kuantum
QUANTUM ESPRESSO adalah paket terintegrasi dari kode sumber terbuka untuk perhitungan struktur elektronik dan desain material skala nano.Perhitungan berdasarkan teori fungsi kerapatan, model pendekatan gelombang bidang, dan model pseudopotensial dimungkinkan.Selain itu, perhitungan keadaan dasar, optimalisasi geometri, keadaan transisi dan jalur energi minimum, dinamika molekul ab initio, sifat reaksi, sifat optik, transisi kuantum, dan lainnya dapat dihitung.
Lembaga Penelitian untuk Penelitian Kimia, Sistem Superkomputer Universitas Kyoto
Dokumen resmi sangat penting, dibuat oleh laboratorium Universitas Tohoku (Sekolah Ilmu Pengetahuan Pascasarjana)tutorial bahasa jepangAda juga
Mungkin yang paling berpengaruh di antara program gratis, itu sering digunakan dalam makalah akademis, dan memiliki reputasi sebanding dengan perangkat lunak komersial dalam hal fungsionalitas dan kecepatan.Ini kuat di bidang sistem bahan padat seperti optimalisasi struktur kristal.Bahasa internal adalah fortan dan dapat diparalelkan pada GPU (CUDA).
NWChem
Program untuk menangani masalah kimia komputasi skala besar secara efisien.Sepertinya bisa diparalelkan hingga ribuan prosesor.Bagian dalamnya ditulis dalam fortan dan dapat diparalelkan pada GPU (CUDA).Kekuatannya adalah simulasi keadaan transisi dan molekul berskala besar dengan memanfaatkan komputasi paralel secara masif.
psi4
Perhitungan dapat dilakukan dari antarmuka python, yang membuat kode lebih mudah dibaca, yang sangat bagus untuk pengguna python yang baru memulai pemrograman.Bagian yang membutuhkan kecepatan komputasi ditulis dalam C++, tetapi tidak ada akselerasi GPU.
Alih-alihPlug-in "OpenFermion (Google)" yang menjembatani perhitungan kimia kuantum sehingga dapat dijalankan pada komputer kuantumdapat bekerja sama denganIni terkait dengan kerangka kerja komputasi kuantum "Qiskit (IBM)"Mengerjakan. (Perhitungan kimia kuantum, masalah optimisasi kombinatorial, dll. dikatakan mendapat manfaat dari percepatan komputer kuantum.)
yang lebih cepat
Ada Tes Kecepatan Kimia Kuantum yang dilakukan oleh sukarelawan di Github.
Berdasarkan hasil lebih dari 4 tahun yang lalu, kecepatan perhitungan mungkin berbeda dari waktu saat ini karena faktor-faktor seperti lingkungan eksekusi, penggunaan paralelisasi, dan BLAS internal, tetapi kecepatan perhitungannya adalah NWchem > Firefly > GAMESS > Psi4. .
Jumlah referensi dan kutipan untuk setiap program perhitungan kimia kuantum
Saya memeriksa jumlah referensi untuk setiap program.Silakan merujuk ke jumlah klik karena mungkin ada hit yang salah. Gaussian memiliki berbagai versi seperti 03, 09, 16, sehingga jumlah sebenarnya jauh lebih banyak.
| Gaussian16 | Psi4 | NWChem | espresso kuantum | |
| Google Cendekia Berhasil | 4,580 | 16,100 | 6,840 | 17,400 |
| Jumlah kutipan dokumen asli (tahun publikasi dokumen) | 1,798 | 609(2012), 296(2017) | 795(2000), 2921(2010) | 13,288(2009), 639(2017) |
Saya mencoba membandingkan berbagai hal di atas, tetapi menurut saya kondisi prioritas utama perangkat lunak mana yang harus digunakan adalah "Bisakah Anda melakukan perhitungan yang ingin Anda lakukan?"Meskipun hanya disebut perhitungan kimia kuantum, ini mencakup berbagai bidang mulai dari senyawa organik hingga protein dan bahan padat, dan teori yang akan digunakan di setiap bidang berbeda.Tampaknya perangkat lunak apa pun dapat melakukannya jika hanya sebuah perhitungan )