MateriApps Installerを使ってmacOSにQuantum ESPRESSOをインストールする
Last Update:2024/02/17
1. はじめに
このレビューでは、HomebrewとMateriApps Installerを使って、macOS (Sonoma)にQuantum ESPRESSOをインストールする方法について解説します
2. Homebrewのインストール
ターミナルを開き、https://brew.sh にある説明に従って、Homebrewをインストールします
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
3. コンパイラ・ツール・ライブラリのインストール
Homebrewを使って、GCC, OpenMPI, wget, ScaLapack, Gnuplotをインストールします
brew install gcc open-mpi wget scalapack gnuplot
4. MateriApps Installerのダウンロード
cd $HOME
git clone https://github.com/wistaria/MateriAppsInstaller.git
$HOME/MateriAppsInstallerにスクリプト一式がダウンロードされます
5. MateriApps Installer 環境のセットアップ
sh $HOME/MateriAppsInstaller/setup/setup.sh$HOME/materiapps が作成され、最低限必要なスクリプトがインストールされます
6. gcc-wrapperとQuantum ESPRESSOのインストール
Homebrew では GCC が gcc-11 のようなバージョン番号の付いた名前でインストールされます。バージョン番号なしの名前で GCC を呼び出すことができるようにするために、まず gcc-wrapper をインストールします。その後、Quantum ESPRESSOをインストールします
sh $HOME/MateriAppsInstaller/tools/gcc-wrapper/install.sh
sh $HOME/MateriAppsInstaller/tools/gcc-wrapper/link.sh
sh $HOME/MateriAppsInstaller/apps/espresso/install.sh
sh $HOME/MateriAppsInstaller/apps/espresso/link.sh
$HOME/materiapps 以下に Quantum ESPRESSO他がインストールされます
7. チュートリアルの実行
まずは、$PATHなどの実行に必要な環境変数を設定します。Quantum ESPRESSOがインストールされている場所も環境変数$ESPRESSO_ROOTにセットされます
source $HOME/materiapps/espresso/espressovars.sh
注) 上の操作はターミナルを開くたびに必要です。あるいは $HOME/.zshrc 等に上の1行を記述しておけば、ターミナルを開くたびに自動的に実行されます
例としてGaAsのバンド図を計算してみます。
デフォルトではコア数と同じ数のスレッドが立ち上がってしまい、小規模の計算では非常に遅くなるので、環境変数OMP_NUM_THREADSを1に設定して実行します
cd $HOME
wget https://github.com/cmsi/malive-tutorial/releases/download/tutorial-20210520/qe_GaAs.tgz
tar zxvf qe_GaAs.tgz
cd qe_GaAs
wget https://pseudopotentials.quantum-espresso.org/upf_files/Ga.pbe-dn-kjpaw_psl.1.0.0.UPF
wget https://pseudopotentials.quantum-espresso.org/upf_files/As.pbe-n-kjpaw_psl.1.0.0.UPF
export OMP_NUM_THREADS=1
pw.x < GaAs.scf.in | tee GaAs.scf.out
pw.x < GaAs.nscf.in | tee GaAs.nscf.out
bands.x < GaAs.band.in | tee GaAs.band.out
gnuplot -persistent plot.gp
レビュー記事「Quantum ESPRESSOを用いてGaAsのバンド図を書いてみよう」にあるバンド図が表示されば成功です
追記：macOS Sonomaでの実行確認。OMP_NUM_THREADS環境変数の設定を追加(2024年2月17日)