stringtranslate.com

ESPRESSO Cuántico

Quantum ESPRESSO es una suite para cálculos de estructuras electrónicas y modelado de materiales basados ​​en principios básicos , que se distribuye de forma gratuita y como software libre bajo la Licencia Pública General de GNU . Se basa en la teoría de los funcionales de la densidad , conjuntos de base de ondas planas y pseudopotenciales (tanto conservantes de la norma como ultrasuaves). ESPRESSO es un acrónimo de paquete de código abierto para la investigación en estructura electrónica, simulación y optimización . [2] [3]

Las funciones DFT de onda plana centrales de QE son proporcionadas por el componente PWscf (PWscf existía anteriormente como un proyecto independiente). PWscf ( Plane-Wave Self-Consistent Field ) es un conjunto de programas para cálculos de estructura electrónica dentro de la teoría del funcional de la densidad y la teoría de perturbación del funcional de la densidad, utilizando conjuntos de base de ondas planas y pseudopotenciales . El software se publica bajo la Licencia Pública General de GNU .

La última versión QE-7.3 se lanzó el 15 de diciembre de 2023.

Proyecto ESPRESSO Cuántico

Quantum ESPRESSO es una iniciativa abierta del Centro Nacional de Simulación CNR-IOM DEMOCRITOS en Trieste ( Italia ) y sus socios, en colaboración con diferentes centros de todo el mundo como el MIT , la Universidad de Princeton , la Universidad de Minnesota y la École Polytechnique Fédérale de Lausanne . El proyecto está coordinado por la fundación QUANTUM ESPRESSO, que está formada por muchos centros y grupos de investigación de todo el mundo. La primera versión, llamada pw.1.0.0 , fue lanzada el 15-06-2001.

El programa está escrito principalmente en Fortran-90 con algunas partes en C o Fortran-77. Está compuesto por un conjunto de componentes básicos, un conjunto de complementos para tareas avanzadas y un conjunto de paquetes de terceros.

Los paquetes básicos incluyen Pwscf , [4] que resuelve las ecuaciones de Kohn-Sham autoconsistentes , obtenidas para un sólido periódico, CP para llevar a cabo dinámicas moleculares Car-Parrinello , y PostProc , que permite el análisis y representación gráfica de datos. Los paquetes adicionales dignos de mención incluyen atomic para la generación de pseudopotenciales, PHonon para la teoría de perturbaciones funcionales de la densidad (DFPT) y el cálculo de derivadas de segundo y tercer orden de la energía con respecto a los desplazamientos atómicos, y NEB (nudged elastic band) para el cálculo de vías de reacción y barreras energéticas.

Problemas de objetivos

Las diferentes tareas que se pueden realizar incluyen:

Paralelización

Los componentes principales de la distribución Quantum ESPRESSO están diseñados para explotar la arquitectura de las supercomputadoras actuales, que se caracterizan por múltiples niveles y capas de comunicación entre procesadores. La paralelización se logra utilizando tanto MPI como OpenMP , lo que permite que los códigos principales de la distribución se ejecuten en paralelo en la mayoría o en todas las máquinas paralelas con un rendimiento muy bueno.

Véase también

Referencias

  1. ^ "Fundación Quantum ESPRESSO - Sede de la Fundación Quantum ESPRESSO".
  2. ^ Paolo Giannozzi; Stefano Baroni; Nicola Bonini; Mateo Calandra; Roberto Coche; Carlo Cavazzoni; Davide Ceresoli; Guido L. Chiarotti; Mateo Cococcioni; Ismaila Dabo; Andrea Dal Corso; Stefano de Gironcoli; Stefano Fabris; Guido Fratesi; Ralph Gebauer; Uwe Gerstmann; Christos Gougoussis; Antón Kokalj; Michele Lazzeri; Layla Martín-Samos; Nicola Marzari; Francisco Mauri; Ricardo Mazzarello; Stefano Paolini; Alfredo Pasquarello; Lorenzo Paulatto; Carlo Šbraccia; Sandro Scandolo; Gabriele Sclauzero; Ari P. Seitsonen; Alejandro Smogunov; Paolo Umari y Renata M Wentzcovitch (2009). "QUANTUM ESPRESSO: un proyecto de software modular y de código abierto para simulaciones cuánticas de materiales". Revista de Física: Materia Condensada . 21 (39): 395502. arXiv : 0906.2569 . Código Bibliográfico :2009JPCM...21M5502G. doi :10.1088/0953-8984/21/39/395502. PMID  21832390. S2CID  5846317.
  3. ^ P. Giannozzi; O. Andreussi; T. Brumme; O. Bunau; el señor Buongiorno Nardelli; M. Calandra; R. Coche; C. Cavazzoni; D. Ceresoli; M. Cococcioni; N. Colonna; I. Carnimeo; A. Dal Corso; S. de Gironcoli; P. Delugas; RA DiStasio Jr.; A. Ferretti; A. Florís; 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; el señor Marsili; N. Marzari; F. Mauri; NL Nguyen; H.-V. Nguyen; A. Otero-de-la-Roza; L. Paulatto; S. Poncé; D. Rocca; R. Sabatini; B. Santra; M. Schlipf; AP Seitsonen; A. Smogunov; I. Timrov; T. Thonhauser; P. Umari; N. Vast; X. Wu y S. Baroni (2017). "Capacidades avanzadas para el modelado de materiales con Quantum ESPRESSO". Journal of Physics: Condensed Matter . 29 (46): 465901. arXiv : 1709.10010 . Bibcode :2017JPCM...29T5901G. doi :10.1088/1361-648X/aa8f79 . Número de identificación personal  29064822. Número de identificación personal  3950531.
  4. ^ Corso, Andrea Dal (1996). "Un programa de ondas planas pseudopotenciales (PWSCF) y algunos estudios de caso". Cálculo ab-initio mecánico-cuántico de las propiedades de materiales cristalinos . Apuntes de clase de química. Vol. 67. Springer, Berlín, Heidelberg. págs. 155–178. doi :10.1007/978-3-642-61478-1_10. ISBN 9783540616450.
  5. ^ Bunău, Oana; Matteo, Calandra (2013). "Cálculo de onda aumentada por proyector de espectros de absorción de rayos X en los bordes L 2, 3". Physical Review B . 87 (20): 205105. arXiv : 1304.6251 . Código Bibliográfico :2013PhRvB..87t5105B. doi :10.1103/PhysRevB.87.205105. S2CID  52199435.
  6. ^ Gougoussis, Christos; Calandra, Matteo; Seitsonen, Ari P.; Mauri, Francesco (2009). "Cálculos de primeros principios de absorción de rayos X en un esquema de pseudopotenciales ultrasuaves: desde $\alpha$-cuarzo hasta compuestos de alta T$_c$". Phys. Rev. B . 80 (7): 075102. doi :10.1103/PhysRevB.80.075102.

Enlaces externos