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。
Pomerolは厳密対角化法をもとに一粒子、二粒子グリーン関数を計算するアプリ。C++で書かれており、MPI+openMPのハイブリッド並列にも対応している。
格子振動の非調和性を露わに考慮した原子間ポテンシャルを構築するプログラムパッケージ。VASPやQuantum ESPRESSOなどの第一原理計算プログラムやLAMMPSの計算結果から調和・非調和force constantを推定し、それらをもとにフォノン分散、フォノン状態密度、グリューナイゼン定数、フォノン‐フォノン散乱強度、格子熱伝導率、有限温度における非調和フォノン、フォノン由来の自由エネルギーなどを計算することが可能。
強束縛近似に基づいた電子状態計算ならびに分子動力学計算を行うアプリケーション。クリロフ部分空間法などの手法により、多くの原子を含む大規模な物理系に対してオーダーN電子状態計算を行う。MPI/openMPハイブリッド並列により超並列計算が可能で、京コンピュータ上で1000万個オーダーの原子を計算した実績を有する。
励起状態や時間発展に重点が置かれたオープンソースの汎用量子化学計算アプリケーション。時間依存密度汎関数法による励起状態計算や、QM/MM法による計算が行える。超並列計算に対応しており、数万プロセス程度の並列計算を効率よく実行できる。相対論効果の取り扱いやガウシアン基底/平面波基底の選択が可能。
量子スピン系の物理量を厳密対角化法によって計算するフリーのプログラム群。Fortranによって書かれており、メインルーチンを書き換えることで簡単に多様な量子スピン系を取り扱うことができる。Lanczos法と逆反復法により固有エネルギー・固有関数が計算できるほか、相関関数の計算や一般の疎エルミート行列の取り扱いも可能。
有名な量子化学計算ソフトであるGaussianシリーズの純正可視化アプリケーション。有償・ソース非公開だが、分子モデルの構築、パラメータの設定、ジョブの管理、計算結果の表示など、多岐にわたる機能を有する。Gaussianの入力ファイル作成と各種出力ファイルを用いた結果の可視化のほか、Sybyl, Molden, PDB, CIFの構造フォーマットも読み書きできる。
分子や固体の電子密度を各原子に帰属するBader解析を行うツール。LinuxとmacOS向けのバイナリ、及びソースコードがGPLライセンスで配布されている。プログラムはfortran90で記述されており、VASPのCHGCARフォーマットおよびGaussian Cubeフォーマットの電子密度データファイルに対応している。