• 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

並列計算機に対応した数値厳密対角化法による有効模型ソルバーパッケージ。広汎な多体量子系の有効模型(多軌道ハバード模型、ハイゼンベルグ模型、近藤格子模型など)の基底状態及び低励起状態の波動関数を並列計算によって求める。ランチョス法による基底状態計算、熱的純粋量子状態を利用した比熱・帯磁率の温度依存性計算が可能。さらに、シフト型クリロフ部分空間ライブラリを用いて動的グリーン関数の計算が可能である。ver. 3.0からは実時間発展の機能も追加された。

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  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

シフト型クリロフ部分空間解法を用いた大規模疎行列向け並列化数値計算ルーチン。ハミルトニアン行列と状態ベクトルを入力として動的相関関数を効率よく計算することが可能。汎用な数値ライブラリであり、多体量子模型ソルバーHΦでの動的グリーン関数の計算機能の実装などに利用されている。また、Heisenberg模型などの量子格子模型の動的相関関数を計算するミニアプリが付属している。

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OpenPhase

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 1 ★☆☆

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。

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Torch

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

機械学習のためのオープンソース計算ライブラリ。ニューラルネットワークによる深層学習について、様々な機能を実装している。柔軟な記述により複雑なニューラルネットワークを実装することができ、最新の手法が多数実装されている。世界的に多くの企業で利用されている。スクリプト言語luaによって書かれている。

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ABINIT

  • 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オープンソースの第一原理計算ライブラリ。固体の電子状態計算・バンド計算や表面界面の構造最適化など、多くの系に対して密度汎関数理論に基づく第一原理計算を実行できる。チュートリアル・マニュアルが充実しており、無償ながら化学反応や格子振動などの多くの物理量を手軽に計算できる。

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Atomic Simulation Environment (ASE)

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

原子構造モデリング・シュミレーション管理・可視化などを行うpythonモジュール群。数多くの第一原理計算・古典分子動力学・量子化学計算アプリケーションに対応しており、GUI、コマンドライン、pythonスクリプトなど、複数のインタフェースを備える。LGPLに基いて公開されている。

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Octopus

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

擬ポテンシャル法と実空間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。広範な系の電子状態計算・バンド計算・構造最適化などを行うことができる。時間依存密度汎関数法(TDDFT)を実装しており、化学反応や外場応答などの電子状態変化を伴う実時間シミュレーションが可能。マニュアル・チュートリアルが充実している。

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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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Libxc

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 1 ★☆☆

Libxcは密度汎関数理論で用いる交換相関汎関数を計算するためのライブラリである。容易に移植出来、よくテストされている交換相関汎関数をあらゆるコードで用いることを目的として開発されている。

Libxcでは様々なタイプの汎関数、LDA・GGA・ハイブリッド汎関数・メタGGA、を選択することが出来る。これらの汎関数はある点での密度(GGAの場合はそれに加えて密度勾配、メタGGAの場合はさらに運動エネルギー密度)を与えるとその点でのポテンシャルを返すようになっている。

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z-Pares

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

z-Paresは一般の疎行列に対して、固有値・固有ベクトルを複素平面上の周回積分(いわゆる、Sakurai-Sugiura法)を用いて求めるアプリ。 z-Paresはfortran 90/95で書かれており、二段階のMPI並列を用いた大規模並列計算をおこなうことができる。

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