퀀텀 에스프레소
Quantum ESPRESSO | |
| 개발자 | 퀀텀 에스프레소 파운데이션(QEF)[1] |
|---|---|
| 안정적 해제 | 7.0 / 2021년 12월 22일; 전 |
| 리포지토리 | gitlab.com/QEF/q-e |
| 기록 위치 | 포트란, C |
| 운영 체제 | 리눅스 마코스 |
| 면허증 | GNU 일반 공중 사용권 |
| 웹사이트 | quantum-espresso.org |
Quantum ESPRESO는 GNU General Public License에 따라 무료 및 무료 소프트웨어로 배포되는 최초의 전자 구조 계산 및 재료 모델링 제품군이다.밀도 기능 이론, 평면파 기반 세트, 유사성(표준 보존 및 초고속)에 기초한다.ESPRESO는 전자 구조, 시뮬레이션 및 최적화를 위한 연구를 위한 opEn-Source Package의 약자다.[2][3]
QE의 코어 평면파 DFT 기능은 PWscf 구성요소(PWscf는 이전에 독립 프로젝트로 존재함)에 의해 제공된다.PWscf(Plane-Wave Self-Consistent Field)는 평면파 기반 세트와 유사성을 이용하여 밀도 기능 이론과 밀도 기능 섭동 이론 내에서 전자 구조 계산을 위한 프로그램 세트다.이 소프트웨어는 GNU 일반 공중 라이센스에 따라 출시된다.
최신판 QE-7.0은 2021년 12월 22일에 출시되었다.
퀀텀 에스프레소 프로젝트
Quantum ESPRESSOR는 트리에스테(이탈리아)에 있는 CNR-IOM DEMPITOS National Simulation Center 및 그 파트너들의 오픈 이니셔티브로 MIT, 프린스턴 대학교, 미네소타 대학교, 에콜 폴리테크니크 Fédérale de Lausanne 등 전 세계 여러 센터와 협력하고 있다.이 프로젝트는 퀀텀 에스프레소 재단이 전 세계 많은 연구소와 단체들이 모여 구성한 것으로, 이 재단은 퀀텀 에스프레소 재단에 의해 조정된다.pw.1.0.0으로 불리는 첫 번째 버전은 15-06-2001년에 출시되었다.
주로 C나 Fortran-77에 있는 일부 부품과 함께 Fortran-90에 쓰여진 이 프로그램은 독립적으로 개발된 여러 핵심 패키지와 패키지의 결합과 재엔지니어링을 통해 만들어졌으며, 더 많은 고급 작업이 수행될 수 있도록 핵심 부품과 상호운용 가능하도록 설계되었다.
기본 패키지는 주기적인 고형분자를 위해 입수한 자체 정합성 Kohn-Sham 방정식을 해결하는 Pwscf[4], Car-Parrinello 분자역학 수행 CP, 데이터 분석 및 플롯이 가능한 PostProc 등이 있다.추가 패키지에 대해서는 유사성 생성에 대한 원자, 원자 변위에 관한 에너지의 2차 및 3차 파생상품 계산에 대한 밀도 기능 섭동 이론(DFPT)을 구현하는 PHON 패키지, NEB: 반응 경로 및 e의 계산에 대해 주목할 필요가 있다.에너지 장벽
대상 문제
수행할 수 있는 다양한 태스크는
- 지상 상태 계산
- 구조 최적화
- 전환 상태 및 최소 에너지 경로
- 포논 주파수, 전자-폰 상호작용, EPR 및 NMR 화학적 이동과 같은 반응 특성(DFPT)
- Ab initio 분자역학: Car-Parrinello와 Born-Oppenheimer MD
- 분광 특성[5][6]
- 양자수입
- 유사성 생성
병렬화
퀀텀 에스프레소 배포의 주요 구성요소는 프로세서 간 통신의 다단계와 레이어로 특징지어지는 오늘날의 슈퍼컴퓨터의 아키텍처를 이용하도록 설계되었다.병렬화는 MPI와 OpenMP 병렬화를 모두 사용하여 이루어지며, 분배의 메인 코드는 성능이 매우 우수한 대부분의 병렬 기계 또는 모든 병렬 기계에서 병렬로 실행될 수 있다.
참고 항목
참조
- ^ "Quantum ESPRESSO Foundation - Home of the Quantum ESPRESSO Foundation".
- ^ Paolo Giannozzi; Stefano Baroni; Nicola Bonini; Matteo Calandra; Roberto Car; Carlo Cavazzoni; Davide Ceresoli; Guido L Chiarotti; Matteo Cococcioni; Ismaila Dabo; Andrea Dal Corso; Stefano de Gironcoli; Stefano Fabris; Guido Fratesi; Ralph Gebauer; Uwe Gerstmann; Christos Gougoussis; Anton Kokalj; Michele Lazzeri; Layla Martin-Samos; Nicola Marzari; Francesco Mauri; Riccardo Mazzarello; Stefano Paolini; Alfredo Pasquarello; Lorenzo Paulatto; Carlo Sbraccia; Sandro Scandolo; Gabriele Sclauzero; Ari P Seitsonen; Alexander Smogunov; Paolo Umari & Renata M Wentzcovitch (2009). "QUANTUM ESPRESSO: a modular and open-source software project for quantum simulations of materials". Journal of Physics: Condensed Matter. 21 (39): 395502. arXiv:0906.2569. Bibcode:2009JPCM...21M5502G. doi:10.1088/0953-8984/21/39/395502. PMID 21832390.
- ^ P. Giannozzi; O. Andreussi; T. Brumme; O. Bunau; M. Buongiorno Nardelli; M. Calandra; R. Car; C. Cavazzoni; D. Ceresoli; M. Cococcioni; N. Colonna; I. Carnimeo; A. Dal Corso; S. de Gironcoli; P. Delugas; R. A. DiStasio Jr.; A. Ferretti; A. Floris; G. Fratesi; G. Fugallo; R. Gebauer; U. Gerstmann; F. Giustino; T. Gorni; J. Jia; M. Kawamura; H.-Y. Ko; A. Kokalj; E. Küçükbenli; M. Lazzeri; M. Marsili; N. Marzari; F. Mauri; N. L. Nguyen; H.-V. Nguyen; A. Otero-de-la-Roza; L. Paulatto; S. Poncé; D. Rocca; R. Sabatini; B. Santra; M. Schlipf; A. P. Seitsonen; A. Smogunov; I. Timrov; T. Thonhauser; P. Umari; N. Vast; X. Wu & S. Baroni (2017). "Advanced capabilities for materials modelling with Quantum ESPRESSO". Journal of Physics: Condensed Matter. 29 (46): 465901. arXiv:1709.10010. Bibcode:2017JPCM...29T5901G. doi:10.1088/1361-648X/aa8f79. PMID 29064822. S2CID 3950531.
- ^ Corso, Andrea Dal (1996). "A Pseudopotential Plane Waves Program (PWSCF) and some Case Studies". Quantum-Mechanical Ab-initio Calculation of the Properties of Crystalline Materials. Lecture Notes in Chemistry. Vol. 67. Springer, Berlin, Heidelberg. pp. 155–178. doi:10.1007/978-3-642-61478-1_10. ISBN 9783540616450.
- ^ Bunău, Oana; Matteo, Calandra (2013). "Projector augmented wave calculation of x-ray absorption spectra at the L 2, 3 edges". Physical Review B. 87 (20): 205105. arXiv:1304.6251. Bibcode:2013PhRvB..87t5105B. doi:10.1103/PhysRevB.87.205105. S2CID 52199435.
- ^ Gougoussis, Christos; Calandra, Matteo; Seitsonen, Ari P.; Mauri, Francesco (2009). "First-principles calculations of X-ray absorption in an ultrasoft pseudopotentials scheme: from $\alpha$-quartz to high-T$_c$ compounds". Phys. Rev. B. 80 (7). doi:10.1103/PhysRevB.80.075102.
