QCMaquis

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

系の波動関数を行列積状態(MPS)の最適化によって計算するオープンソースアプリケーション。第二世代の密度行列くりこみ群(DMRG)のアルゴリズムを用いて、多体波動関数を効率よく最適化できる。量子化学計算で現れる演算子を行列積演算子(MPO)によって表現することで、多くの対称性や相対論的効果を柔軟に記述できる。

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Questaal

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

全電子計算法に基づく第一原理計算を行うアプリケーション。通常の電子状態計算(バンド計算)に加えて、準粒子GW法を実装しており、励起状態スペクトルや準粒子バンドの自己無撞着計算(もしくはワンショット計算)を行うことができる。動的平均場理論と組み合わせて多体効果を自己無撞着に計算することも可能。

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Qulacs

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 3 ★★★

量子コンピュータの動作をシミュレーションすることのできるC++/Pythonライブラリ。変分量子回路やNISQデバイス開発のためのノイズあり量子ゲートなどを用いたシミュレーションを行える。OpenMP・GPU並列化にも対応している。

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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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Quantum Unfolding

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

スーパーセルを使った第一原理バンド計算の結果を、ユニットセルのブリルアンゾーンに展開するプログラム。Wannier90が出力する最局在ワーニエ関数を利用する。

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QuCumber

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

機械学習により測定データから多体波動関数を構成するオープンソースPythonライブラリ。軌道占有数や磁気スピンなどの測定量をトレーニングデータとすることで、測定量を再現するような制限ボルツマン機械で表現される最適な量子状態を見つけることができる。

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Q-Chem

  • 公開度 0 ☆☆☆
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

非経験的量子化学計算アプリケーション。分子構造、反応性、振動解析、電子スペクトル、NMRスペクトルを高精度に計算することができる。また、密度汎関数理論やハートリー-フォック(HF)法からポスト-HF相関法まで最先端の方法論が取り込まれている。GUIによる分子モデリング機能や、入力ファイル生成用のツールも搭載されている。

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QMCPACK

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

ハイパフォーマンスな量子モンテカルロ法が実装されているオープンソースコード。分子や固体系の電子状態計算を行うことができる。変分モンテカルロ法や拡散モンテカルロ法、軌道空間補助場量子モンテカルロ法など最先端の量子モンテカルロ法に関するアルゴリズムが実装されている。

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Qbox

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

平面波基底・擬ポテンシャル法に基づくオープンソースの第一原理分子動力学アプリケーション。電子状態計算と分子動力学計算をカー・パリネロ法によって高速で実行できる。MPIを用いた並列化がなされており、多くの大型並列計算機環境で高効率の並列計算が実行できる。C++言語によって記述されており、GPLライセンスで公開されている。

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QuSpin

  • 公開度 3 ★★★
  • ドキュメント充実度 2 ★★☆

QuSpinは量子多体模型に対して厳密対角化及び、実時間または虚時間発展を行うパイソンパッケージ。QuSpinを使うことで、量子クエンチ、MBL(many-body localization) などの計算を行うことができる。また、QuSpinは全磁化、パリティ、運動量、スピン反転などの系が持つ対称性を指定することもできる。

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