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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QuCumber

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

機械学習により測定データから多体波動関数を構成するオープンソースPythonライブラリ。軌道占有数や磁気スピンなどの測定量をトレーニングデータとすることで、測定量を再現するような制限ボルツマン機械で表現される最適な量子状態を見つけることができる。

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Questaal

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

全電子計算法に基づく第一原理計算を行うアプリケーション。通常の電子状態計算(バンド計算)に加えて、準粒子GW法を実装しており、励起状態スペクトルや準粒子バンドの自己無撞着計算(もしくはワンショット計算)を行うことができる。動的平均場理論と組み合わせて多体効果を自己無撞着に計算することも可能。

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QWalk

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

変分モンテカルロ法・拡散モンテカルロ法を用いたオープンソースの高精度電子状態計算アプリケーション。計算コストは大きいものの、原子・分子などの少数系の基底状態・励起状態の各種物理量を超高精度で評価することが可能。他の量子化学計算パッケージ(GAMESS, Gaussianなど)の結果から入力ファイルを自動生成することが可能。

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RAQET

  • 公開度 2 ★★☆
  • ドキュメント充実度 1 ★☆☆

2成分相対論的量子化学理論に基づく電子状態計算パッケージ。重元素を含む化合物の計算に特化した種々の手法・アルゴリズムを実装。基底状態・励起状態のエネルギーから構造最適化、各種分子物性計算が利用可能。金属クラスターのような多数の重原子を含んだ化合物に対して、これまで困難であった高精度かつ効率的な量子化学計算が実行可能である。

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RESPACK

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

物質の相互作用パラメータを評価する第一原理計算ソフトウェア。 最局在ワニエ関数、RPA応答関数、周波数依存電子間相互作用パラメータが計算可能。ノルム保存型擬ポテンシャル+平面波基底を用いるバンド計算に対応しており、xTAPP および Quantum ESPRESSO に関しては、ファイルの変換スクリプトが用意されている。金属、半導体、遷移金属化合物、有機化合物など広範な物質群を計算できる。OpenMP / MPI に対応。

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RIETAN-FP

  • 公開度 2 ★★☆
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

X線・中性子回折実験のリートベルト解析を行うアプリケーション。粉末試料のX線・中性子回折データから格子定数、座標位置を算出する。最大エントロピー 法(MEM)によるパターンフィッティングを特徴としており、乱れた原子配置を持つ物質も効果的に解析可能。WindowsとMacに対応しており、現在も活発に開発が進められている。

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RSDFT

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

実空間差分法と擬ポテンシャル法を用いた第一原理計算プログラム。結晶・界面・分子などの広範な物理系に対して密度汎関数法による電子状態計算を行う。高速フーリエ変換が必要無いため高並列化に適しており、京コンピュータ上で数万原子系の電子状態計算が実行できる。2011年度ゴードン・ベル賞ピーク性能賞受賞。

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RSPt

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 1 ★☆☆

局在基底・全電子計算に基づくオープンソースの第一原理計算アプリケーション。full-potential LMTO法を用いることにより、通常の全電子法に比べて少ない基底数で高速の電子状態計算が可能となっている。LMTO-ASA法にあるような対称性の制限はなく、スピン分極やスピン軌道相互作用の取り扱いが可能である。

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Siesta

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

擬ポテンシャル法と原子局在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。密度汎関数理論に基づき、広範な系の電子状態計算や構造最適化、分子動力学シミュレーションなどを高速に行うことができる。原子局在基底の採用により高速化を実現し、一部の系に対して線形スケーリングの性能を示す。非平衡グリーン関数法による電子伝導特性の評価も可能。

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