Octopus

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

擬ポテンシャル法と実空間基底を用いたオープンソースの第一原理計算アプリケーション。広範な系の電子状態計算・バンド計算・構造最適化などを行うことができる。時間依存密度汎関数法(TDDFT)を実装しており、化学反応や外場応答などの電子状態変化を伴う実時間シミュレーションが可能。マニュアル・チュートリアルが充実している。

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VASPsol

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

溶媒を連続体モデル(陰溶媒モデル)として取り扱った第一原理計算を行うためのアプリケーション。VASPへのパッチとして公開されている。分子動力学計算や、nudged elastic band法による溶媒中の反応障壁への計算に対応する。

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Libxc

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 1 ★☆☆

Libxcは密度汎関数理論で用いる交換相関汎関数を計算するためのライブラリである。容易に移植出来、よくテストされている交換相関汎関数をあらゆるコードで用いることを目的として開発されている。

Libxcでは様々なタイプの汎関数、LDA・GGA・ハイブリッド汎関数・メタGGA、を選択することが出来る。これらの汎関数はある点での密度(GGAの場合はそれに加えて密度勾配、メタGGAの場合はさらに運動エネルギー密度)を与えるとその点でのポテンシャルを返すようになっている。

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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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MateriApps LIVE!

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

OS、エディタ、計算物質科学アプリケーション、可視化ツールなどをおさめた Debian Live Linux システム。物質科学シミュレーションに必要な環境がひとつのパッケージとして提供されている。仮想マシン VirtualBox 上で起動することで、第一原理計算、分子動力学、量子化学計算、格子模型計算などのシミュレーションをすぐに始めることができる。

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CONQUEST

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

密度行列最適化手法に基づくオーダーN法第一原理計算プログラム。計算コスト(メモリ量・演算量)が計算する系の含む原子数Nに比例する計算法(オーダーN法)を用いているため、数十万原子以上を含む超大規模系に対しても電子状態計算による構造最適化や分子動力学が可能。また並列化効率が高く、超並列計算にも対応。

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QUANTUM ESPRESSO

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

擬ポテンシャル法と平面波基底を用いた第一原理計算ライブラリ。広範な物理系に対して、密度汎関数法に基づく電子状態計算を高精度で行うことができる。基本プログラムのほかに多数のコアパッケージ・プラグインが含まれ、無償ながら研究・開発に利用できる多くの充実した機能を持つ。MPIによる並列計算にも対応している。

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Torch

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

機械学習のためのオープンソース計算ライブラリ。ニューラルネットワークによる深層学習について、様々な機能を実装している。柔軟な記述により複雑なニューラルネットワークを実装することができ、最新の手法が多数実装されている。世界的に多くの企業で利用されている。スクリプト言語luaによって書かれている。

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DMRG++

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

密度行列くりこみ群法に基づく計算を行うオープンソースアプリケーション。低次元量子系の計算を精度良く高速で行う事が出来る。C++言語によるジェネリックプログラミング技法が用いられており、新しいモデル・形状の計算の実装が容易。使いやすいインターフェース、環境依存性の少なさに重点が置かれて開発されている。

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SALMON

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

時間依存密度汎関数理論に基づく実時間・実空間グリッド法を用いた、光励起電子ダイナミクスシミュレータ。線形光応答、パルス光による非線形光応答を、孤立系、周期系、界面・表面等、様々な物質系において計算ができる。数千原子からなる超並列大規模計算や電子・電磁場結合ダイナミクスのマルチスケールシミュレーションの計算も可能。

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