Какая программа для расчета квантовой химии самая лучшая?

2019 год 9 месяц 19 день

Я думаю, что у Gaussian есть известная и подавляющая часть программ для расчета квантовой химии, но она стоит несколько миллионов иен незначительно.Мир, в котором даже более дешевые начинаются с сотен тысяч иен.Порог слишком высок для такого любителя, как я, чтобы начать с интереса.

Я исследовал бесплатное программное обеспечение, которое может выполнять расчеты квантовой химии, особенно расчеты DFT (теория функционала плотности).

Программное обеспечение для расчета квантовой химии / список программ

В ВикипедииСписок программного обеспеченияЕсли вы посмотрите, то обнаружите, что есть много бесплатных.Кроме того, хотя он и немного старый, на следующей странице "Рекомендуемое программное обеспечение для замены GaussianТакже был вопрос о.Среди них я резюмирую следующие, которые меня интересовали с помощью бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом.

ГАМЕСС, Светлячок

В отличие от четырех нижеприведенных, программное обеспечение с графическим интерфейсом.

В чем разница между GAMESS (США) и Firefly?Объяснение было легко понять.

Квантовый ЭСПРЕССО

QUANTUM ESPRESSO - это интегрированный пакет с открытым исходным кодом для электронных структурных расчетов и дизайна наноразмерных материалов.Возможны расчеты на основе теории функционала плотности, модели приближения плоской волны и модели псевдопотенциала.Кроме того, могут быть рассчитаны расчеты основного состояния, структурная оптимизация, переходное состояние и пути с минимальной энергией, ab initio молекулярная динамика, свойства реакции, оптические свойства, квантовые переходы и т. Д.

Суперкомпьютерная система Института химических исследований Киотского университета

Официальные документы обширны и созданы лабораторией Университета Тохоку (Высшая школа науки).Японский учебникЕсть также.

Независимо от того, является ли это наиболее влиятельной бесплатной программой, она часто используется в научных статьях и имеет репутацию сопоставимой с коммерческим программным обеспечением как по функциям, так и по скорости.Сильный в области твердых материалов, таких как оптимизация кристаллической структуры.Внутренний язык - фортан, возможно распараллеливание с помощью GPU (CUDA).

СЗХим

Программа для эффективного решения крупномасштабных задач вычислительной химии.Кажется, что его можно распараллелить до уровня тысяч процессоров.Внутри написано на фортане, возможно распараллеливание с помощью GPU (CUDA).Используя преимущества своих массово-параллельных вычислений, он имеет сильные стороны в моделировании переходных состояний и крупномасштабных молекул.

фунтов на квадратный дюйм

Код легко читать, потому что вы можете выполнять вычисления из интерфейса Python, что отлично подходит для пользователей Python, которые только начинают программировать.Часть, требующая скорости вычислений, написана на C ++, но ускорения на GPU нет.

ВместоПлагин "OpenFermion (Google)", который объединяет вычисления квантовой химии, чтобы их можно было выполнять на квантовых компьютерах.Могу сотрудничать сРаботает с фреймворком квантовых вычислений Qiskit (IBM).Делать. (Считается, что вычисления квантовой химии и задачи комбинаторной оптимизации выигрывают от более высоких скоростей квантовых компьютеров.)

Что быстрее

Добровольцы провели на Github тест на скорость квантовой химии.

Основываясь на результатах, полученных более 4 лет назад, он может отличаться от текущего из-за таких факторов, как среда выполнения, наличие или отсутствие параллельного использования, внутренний BLAS и т. Д., Но скорость расчета - NWchem> Firefly > ИГРЫ> Psi4. ..

Количество ссылок и цитат для каждой программы расчета квантовой химии

Я проверил количество документов по каждой программе.Количество совпадений может быть неправильным, поэтому обратитесь к нему. У Gaussian есть различные версии, такие как 03, 09, 16 и так далее, так что на самом деле их больше.

Сравнив различные вещи, приведенные выше, я подумал, что наивысшим условием для выбора программного обеспечения должно быть «можете ли вы выполнить требуемый расчет».Расчеты квантовой химии охватывают широкий спектр областей, от органических соединений до белков и твердых материалов, и теории, которые будут использоваться для каждой из них, различны (на уровне B3LYP / 6-31G (d) для органических соединений с низкой и средней молекулярной массой. Казалось, что любое программное обеспечение может это делать, пока оно рассчитано.)

программирование,Наука и технологии / естественные наукиСравнительная статья,свободное программное обеспечение