TurboRVB

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

固体から分子まで様々な多体系を高精度に取り扱える第一原理量子モンテカルロ法パッケージ。Jastrow相関因子にジェミナル/Pfaffian波動関数を組み合わせた試行波動関数を用いることで、高精度な変分計算を行うことが可能。構造最適化や第一原理分子動力学法も実行できる。

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TRIQS

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

相互作用を有する量子系の数値計算のためのライブラリ集。現代的なプログラミング技法が用いられており、一般的な量子不純物問題や動的平均場理論などの計算をシンプルかつ効率的に実装することができる。C++とPythonによって記述されており、Jupyter Notebookを用いたチュートリアルも用意されている。

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aenet (ænet, The Atomic Energy Network)

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

人工ニューラルネットワークを用いた原子間ポテンシャルに関連したソフトウェア。第一原理計算のエネルギーと物質の構造データからニューラルネットワークポテンシャルを生成できる。生成したポテンシャルはASEなどの分子動力学・モンテカルロシミュレーションに適用することもできる。

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PHYSBO (optimization tools for PHYsics based on Bayesian Optimization )

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

COMBO(COMmon Baysian Optimization)をもとに、主に物性分野の研究者をターゲットに開発された、高速でスケーラブルなベイズ最適化のためのPythonライブラリ。あらかじめリストアップした候補パラメータから目的関数値が最大と考えられる候補を機械学習による予測をうまく利用することで選定できる。scikit-learn 等のスタンダードなベイズ最適化の実装よりも、多くのデータを扱うことができる。

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2DMAT

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

順問題ソルバーに対して探索アルゴリズムを適用して最適解を探すためのフレームワーク。バージョン1.0では、順問題ソルバーとして量子ビーム回折実験の全反射高速陽電子回折実験(Total-reflection high-energy positron diffraction, TRHEPD,トレプト)、探索アルゴリズムはNelder-Mead法、グリッド型探索法、ベイズ最適化、レプリカ交換モンテカルロ法が実装されている。順問題ソルバーはユーザ自身で定義することもできる。

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Uni10

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

テンソルネットワークアルゴリズム開発のために設計されたオープンソースのC++ライブラリ。基本的なテンソル演算を使いやすいインターフェースで提供する事を目標としており、またネットワークのグラフィカルな表現を扱うNetworkクラスを提供している。Pythonから呼び出すためのラッパーも提供されている。

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TeNPy

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

テンソルネットワーク法を用いて強相関量子系のシミュレーションを行う数値計算ライブラリ。初心者にとっての読みやすさ・使いやすさと、上級者にとってのアルゴリズムの強力さ・高速さの両立を目標としている。主に、DMRG などの1次元・2次元系における MPS アルゴリズムや、TEBD などを用いた時間発展シミュレーションが可能である。

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TensorNetwork

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

テンソルネットワークを実装するためのオープンソースライブラリ。TensorFlowをベースに開発されており、物理分野だけでなく、機械学習分野の専門家が利用しやすいように配慮されている。TensorFlow以外にもJAX, PyTorch, Numpy向けのラッパーが含まれている。

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QS3

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

飽和磁化近傍の量子スピン模型を効率よく取り扱える厳密対角化パッケージ。飽和磁化極限であれば1000サイトを超えるような非常に大きなシステムサイズを取り扱える。波数に依存したエネルギー分散や動的なスピン動的構造因子を計算することも可能。

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FPSEID21

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

平面波基底とノルム保存型の擬ポテンシャルを用いた第一原理計算ソフトウェア。実時間発展密度汎関数法が実装されており、時間依存する外場による電子・イオンダイナミクスの計算が可能。FPSEID21の形式に従った擬ポテンシャルを用いる必要がありホームページからダウンロード可能。

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