HORTON

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

量子化学計算を行うオープンソースアプリケーション。ハートリー-フォック(HF)法および密度汎関数法(DFT)による量子化学計算を行うことができる。コードの可読性・柔軟性を重視しており、Pythonから呼び出すことができる。二電子波動関数(ジェミナル)に基づく量子化学計算も可能。

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TAPIOCA

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

第一原理計算アプリケーションxTAPPの入力支援・可視化を行うツール。グラフィカルユーザーインターフェース(GUI)を利用して、xTAPPの入力ファイルを作成でき、出力ファイルから波動関数・電子密度・ポテンシャルなどを3次元的に可視化することができる。

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mumax3

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

GPUの使用を念頭に設計されたマイクロ磁気シミュレーションプログラム。磁化の空間分布を計算でき、RKKY相互作用やスピン注入の取り扱い、ボロノイ図の作成が可能である。CPUに比べ100倍以上の速度で計算できるほか、web GUIの機能も搭載し、リモートで計算を実行することも可能。

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pymatgen

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

物質解析のためのpythonライブラリ。物質構造に関する柔軟なクラスが整備され、結晶構造や各種物性データを効率よく取り扱うことができる。相図・電位pH図・拡散係数解析を行うことができるほか、バンド構造や状態密度などの電子状態解析も可能。Materials Projectと連動して開発が活発に行われている。

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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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Cirq

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★



NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum Computer)のための量子アルゴリズムの作成、操作、最適化を簡単に行うことが可能なPythonフレームワーク。Googleが提供しているXmonアーキテクチャの量子プロセッサのためのシミュレータも実装されている。

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PyProcar

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

第一原理電子状態計算のプレ・ポスト処理用pythonライブラリ。バンド構造を第一原理計算するためのk点経路の自動生成や、原子種や軌道の寄与度を重ねたバンド構造および状態密度プロットの生成、スピンテクスチャやフェルミ面の可視化、バンドのunfoldingなどが可能。

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ALAMODE

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

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。VASPQuantum 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。

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NWChem

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

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。

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TITPACK

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

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。

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