平面波基底・Projector Augmented Wave(PAW)法を用いた第一原理計算プログラム。広範な物質に対して、電子状態や各種物性値を効率よく高精度に計算する。構造最適化に加え、静磁場下の電子状態、原子スケールでの誘電率分布、エネルギー・応力分布、陽電子状態・消滅パラメータなどの計算機能を実装する。最局在ワニエ軌道を用いた電子状態の解析、スピン軌道相互作用/ノンコリニア磁性を直接考慮した電子状態計算も可能である。
任意の分子集合体に対する汎用の大規模分子動力学計算プログラム。長距離力の取り扱いを含め、ナノ分野・バイオ分野における分子動力学計算に必要な各種手法を備える。高効率の並列計算が可能であり、超並列スパコンを用いて溶媒中のウイルス(約1000万原子)の全原子計算やリポソーム(数十万原子)の長時間計算が可能。
液体の統計力学理論に基づいた溶媒中の物質構造解析プログラム。溶質分子周りの溶媒の確率分布を求め、溶媒和自由エネルギーや圧縮率、部分モル容積などの種々の物理量を計算する。大規模並列計算に対応した高速フーリエ変換を実装し、他の手法では予測が難しいタンパク質の分子認識や生体高分子の水和構造などの解析が可能。
スパースモデリングを利用して虚時間Green関数からスペクトル関数を計算するツール。量子モンテカルロ法などを用いて得られたデータから統計誤差の影響を取り除き、安定した解析接続を行う。非負性および総和則を満たしたスペクトル関数が得られる。計算が軽く、手動で調整するパラメーターがないのが特長。
拡散モンテカルロ法に基づくオープンソースの電子状態計算アプリケーション。他の第一原理計算/量子化学計算パッケージで行った電子状態計算の結果を用いて、結晶や分子の高精度電子状態計算を行う。計算コストはかかるものの、各種の物理量を非常に高精度で求めることができる。効率のよい並列計算が可能で、超高並列計算にも対応。
Phase-field法シミュレーションを行うオープンソースアプリケーション。状態相図、結晶成長、一次相転移に伴う微小構造の形成など、物質科学に関わる多くの問題を取り扱うことができる。C++で書かれたコードがGPLライセンスで公開されており、拡張性を意識した開発が進められている。
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。
分子・結晶のための3D描画ソフト。原子軌道やポリゴン、スプライン曲線などの3Dオブジェクトを描画できる。MultiPieと連携することで、対称操作や既約表現を考慮した描画も行える。Pythonコードから呼び出すことも可能。
非経験的量子化学計算を行うアプリケーション。ハートリー-フォック法、密度汎関数理論、多体摂動論、配位間相互作用理論などを用いた分子の電子状態計算が可能。イギリス国内でのアカデミック利用のみ無償で、そのほかは有償。歴史的にGAMESS-USと共通のコアプログラムを有するが、それ以降に発展した機能は異なる。