Lista de software de química cuántica y física del estado sólido - List of quantum chemistry and solid-state physics software
Los programas informáticos de química cuántica se utilizan en química computacional para implementar los métodos de la química cuántica . La mayoría incluye el método Hartree-Fock (HF) y algunos métodos posteriores a Hartree-Fock . También pueden incluir la teoría funcional de la densidad (DFT), la mecánica molecular o los métodos de química cuántica semi-empíricos . Los programas incluyen software comercial y de código abierto. La mayoría de ellos son grandes, a menudo contienen varios programas separados y se han desarrollado durante muchos años.
Visión general
Las siguientes tablas ilustran algunas de las principales capacidades de paquetes notables:
Detalles numéricos
Paquete | Licencia † | Idioma | MPI | OpenMP | GPU | Bibliotecas de E / S | E / S paralelas |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ABINIT | Gratis, GPL | Fortran | sí | sí | Sí, CUDA | Sí, HDF5 , NetCDF | Sí, Fortran y HDF5 |
ACES | Gratis, GPL | Fortran , C ++ | Desconocido | Desconocido | sí | Desconocido | Desconocido |
AMPAC | Académico | Desconocido | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
Kit de herramientas Atomistix (ATK) | Comercial | C ++ , Python | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
BerkeleyGW | Gratis, GPL | Fortran | sí | sí | sí | Desconocido | Desconocido |
BigDFT | Gratis, GPL | Fortran | sí | sí | sí | Desconocido | Desconocido |
BrianQC | Comercial | C ++ , CUDA | Desconocido | Desconocido | sí | Desconocido | Desconocido |
CADPAC | Académico | Fortran | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
CASINO (QMC) | Académico | Fortran 2003 | sí | sí | Sí, OpenACC | No | No |
CASTEP | Académico, comercial | Fortran 95 , Fortran 2003 | sí | sí | No | Desconocido | Desconocido |
CFOUR (furgoneta de horquilla ACES ) | Académico | Fortran , C ++ | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
COLÓN | Académico | Fortran | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
CONQUISTA | Gratis, MIT | Fortran 90 | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
CP2K | Gratis, GPL | Fortran 95 | sí | sí | Sí, CUDA y OpenCL | Desconocido | Desconocido |
CPMD | Académico | Fortran | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
CRISTAL | Académico (Reino Unido), Comercial (TI) | Fortran | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
DACAPO | Gratis, GPL | Fortran | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
Dalton | Gratis, LGPL | Fortran | sí | Sí, LSDalton | No | Desconocido | Desconocido |
DFTK | Gratis, MIT | Julia | sí | sí | No | Sí, HDF5 | No |
DIRAC | Académico | Fortran 77 , Fortran 90 , C | sí | No | No | Desconocido | Desconocido |
DMol3 | Comercial | Fortran 90 | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
FLOR | Gratis, MIT | Fortran 95 | sí | sí | Sí, OpenACC , CuBLAS | Sí, HDF5 , personalizado | Sí, HDF5 |
FHI-objetivos | Académico, comercial | Fortran | sí | Desconocido | sí | Desconocido | Desconocido |
FreeON (anteriormente MondoSCF ) | Gratis, GPL | Fortran 95 | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
Firefly (anteriormente PC GAMESS) | Académico | Fortran , C , Asamblea | Desconocido | Desconocido | sí | Desconocido | Desconocido |
GAMESS (Reino Unido) | Reino Unido académico, comercial | Fortran | Desconocido | Desconocido | sí | Desconocido | Desconocido |
JUEGOS (EE. UU.) | Académico | Fortran | sí | sí | sí | Desconocido | Desconocido |
Gaussiano | Comercial | Fortran | Desconocido | Desconocido | Sí, CUDA | Desconocido | Desconocido |
Jaguar | Comercial | Fortran , C | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
LOCURA | Gratis, GPL | C ++ | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
MOLCAS | Académico, comercial 14 | Fortran , C , C ++ , Python , Perl | Desconocido | Desconocido | sí | Desconocido | Desconocido |
MOLPRO | Comercial | Fortran | sí | sí | sí | Desconocido | Desconocido |
MOPAC | Académico, comercial | Fortran | Desconocido | Desconocido | sí | Desconocido | Desconocido |
MPQC | Gratis, LGPL | C ++ | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
NWChem | Gratis, ECL v2 | Fortran 77 , C | Desconocido | Desconocido | Sí, CUDA | Desconocido | Desconocido |
Pulpo | Gratis, GPL | Fortran 95 , C | Desconocido | Desconocido | Sí, CUDA y OpenCL | Desconocido | Desconocido |
ONETEP | Académico (Reino Unido), Comercial | Fortran 2003 | sí | sí | Sí, CUDA | Sí, HDF5 | Desconocido |
OpenAtom | Académico | Encanto ++ (C ++) | Desconocido | Desconocido | sí | Desconocido | Desconocido |
OpenMx | Gratis, GPL | C | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
ORCA | Académico, comercial | C ++ | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
PARSEC | Gratis, GPL | Fortran | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
PQS | Comercial | Desconocido | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
PSI | Gratis, GPL | C , C ++ , Python | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
PyQuante | Gratis, BSD | Pitón | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
PySCF | Gratis, BSD | Pitón | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
Qbox | Gratis, GPL | C ++ | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
Q-Chem | Académico, comercial | Fortran , C , C ++ | sí | sí | Sí, BrianQC | Desconocido | Desconocido |
Quantum ESPRESSO 6 | Gratis, GPL | Fortran | sí | sí | Sí, CUDA | Sí, HDF5 | Sí, HDF5 |
RMG | Gratis, GPL | C , C ++ | Desconocido | Desconocido | Sí, CUDA | Desconocido | Desconocido |
SANSÓN | Gratis | C ++ , Python | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
Scigress | Comercial | C ++ , C , Java, Fortran | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
SIESTA | Gratis, GPL | Fortran 2003 | sí | sí | sí | Sí, NetCDF | Sí, NetCDF |
espartano | Comercial | Fortran , C , C ++ | Desconocido | Desconocido | No | Desconocido | Desconocido |
TURBOMOLE | Comercial | Fortran | sí | sí | No | Desconocido | Desconocido |
VASP | Académico (AT), Comercial | Fortran | sí | sí | sí | Desconocido | Desconocido |
WIEN2k | Comercial | Fortran , C | sí | sí | No | Desconocido | Desconocido |
Yambo | Gratis, GPL | Fortran | sí | sí | Sí, CUDA | Sí, HDF5 , NetCDF | Sí, HDF5 |
Paquete | Licencia † | Idioma | MPI | OpenMP | GPU | Bibliotecas de E / S | E / S paralelas |
Características de la química cuántica y la física del estado sólido
Paquete | Base | Periódico ‡ | Maryland | Semi-emp. | HF | TDHF | Post-HF | MP | MRCI | CC | DFT | TDDFT | GWA |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ABINIT | PW | 3d | sí | No | No | Desconocido | No | No | No | No | sí | sí | sí |
ACES | GTO | No | No | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | hasta Q | sí | Desconocido | Desconocido |
AMPAC | Desconocido | Desconocido | No | sí | No | Desconocido | No | Desconocido | No | No | No | Desconocido | Desconocido |
Kit de herramientas Atomistix (ATK) | NAO, EHT, PW | Cualquiera9 | sí | sí | No | Desconocido | No | Desconocido | No | No | No | Desconocido | Desconocido |
BigDFT | Wavelet | alguna | sí | No | sí | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
BrianQC | GTO | No | sí | No | sí | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
CADPAC | GTO | No | No | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | hasta D | sí | Desconocido | Desconocido |
CASINO (QMC) | GTO , PW, Spline, Grid, STO | alguna | No | No | No | No | sí | No | No | No | No | No | No |
CASTEP | PW | 3d | sí | No | Si5 | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
COLÓN | GTO | No | No | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | sí | No | No | Desconocido | Desconocido |
CONQUISTA | NAO, spline | 3d | sí | No | Si5 | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
CP2K | GTO híbrido , PW | alguna | sí | sí | sí | Desconocido | sí | sí | No | No | sí | sí | sí |
CPMD | PW | 3d | sí | No | sí | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
CRISTAL | GTO | alguna | sí | No | sí | Desconocido | Sí 10 | sí | No | No | sí | sí | No |
DACAPO | PW | 3d | sí | No | No | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
Dalton | GTO | No | No | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | sí | hasta (T) | sí | Desconocido | Desconocido |
DFTK | PW | alguna | No | No | No | No | No | No | No | No | sí | No | No |
DIRAC | GTO | No | No | No | sí | Desconocido | sí | sí | sí | hasta (T) | sí | sí | No |
DMol3 | NAO | alguna | No | No | No | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
FHI-objetivos | NAO | alguna | sí | No | sí | Desconocido | sí | sí | No | No | sí | Desconocido | sí |
FreeON (anteriormente MondoSCF) | GTO | alguna | sí | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
Firefly (anteriormente PC GAMESS) | GTO | No | sí | sí | sí | Desconocido | sí | Desconocido | Sí 16 | No | sí | Desconocido | Desconocido |
GAMESS (Reino Unido) | GTO | No | No | sí | sí | Desconocido | sí | sí | sí | hasta (T) | sí | No | No |
JUEGOS (EE. UU.) | GTO | No | Sí2 | sí | sí | Desconocido | sí | sí | Sí 16 | hasta (T) | sí | Desconocido | Desconocido |
Gaussiano | GTO | alguna | sí | sí | sí | Desconocido | sí | sí | No | hasta (T) | sí | sí | No |
Jaguar | GTO | No | sí | No11 | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
LOCURA | Wavelet | No | No | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
MOLCAS | GTO | No | sí | sí | sí | Desconocido | sí | sí | sí | hasta (T) | sí | No | No |
MOLPRO | GTO | No | No | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | Sí17 | hasta (T) | sí | Desconocido | Desconocido |
MOPAC | GTO mínimo | alguna | No | sí | No | Desconocido | No | Desconocido | No | No | No | Desconocido | Desconocido |
MPQC | GTO | No | No | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | hasta (Q) | sí | Desconocido | Desconocido |
NWChem | GTO , PW | Sí (PW), No ( GTO ) | sí | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | hasta (Q) | sí | Desconocido | Desconocido |
Pulpo | Red | alguna | sí | No | sí | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
ONETEP | PW | 3d | sí | No | Si5 | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
OpenAtom | PW | 3d | sí | No | No | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
OpenMX | NAO | alguna | sí | No | No | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
ORCA | GTO | No | sí | sí | sí | Desconocido | sí | sí | Sí19 | hasta (T) | sí | sí | No |
PARSEC | Red | alguna | sí | No | sí | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
PQS | Desconocido | Desconocido | sí | sí | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | hasta (T) | sí | Desconocido | Desconocido |
PSI | GTO | No | No | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | sí | hasta (T) | sí | Desconocido | Desconocido |
PyQuante | GTO | No | No | sí | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
PySCF | GTO | sí | No | No | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | hasta (T) | sí | Desconocido | Desconocido |
Qbox | PW | 3d | sí | No | sí | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
Q-Chem | GTO | No | sí | sí | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | hasta (T) | sí | Desconocido | Desconocido |
Quantum ESPRESSO6 | PW | 3d | sí | No | sí | Desconocido | No | No | No | No | sí | sí | sí |
RESCU | Cuadrícula, NAO, PW | Alguna | No | No | sí | No | No | No | No | No | sí | No | No |
RMG | Red | alguna | sí | No | No | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
Scigress | GTO | sí | sí | sí | No | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | Desconocido | Desconocido |
SIESTA | NAO | 3d 12 | sí | No | No | No | No | No | No | No | sí | sí | No 21 |
espartano | GTO | No | sí | sí | sí | Desconocido | sí | Desconocido | No | hasta (T) | sí | Desconocido | Desconocido |
TURBOMOLE | GTO | sí | sí | sí | sí | sí | sí | sí | No | hasta (T) | sí | sí | sí |
VASP | PW | 3d | sí | No | sí | Desconocido | sí | sí | No | No | sí | sí | sí |
WIEN2k | FP- (L) APW + lo | 3d | sí | No | sí | Desconocido | No | Desconocido | No | No | sí | No | sí |
Yambo | PW | 3d | No | No | sí | sí | sí | Desconocido | No | No | No | No | sí |
Paquete | Base | Periódico ‡ | Maryland | Semi-emp. | HF | TDHF | Post-HF | MP | MRCI | CC | DFT | TDDFT | GWA |
Paquetes de posprocesamiento en química cuántica y física del estado sólido
Paquete | Licencia † | Idioma | Aporte | Producción |
---|---|---|---|---|
ezSpectra | Gratis | C ++ | Interfaces con Q-Chem y otros paquetes | Factores de Franck-Condon, secciones transversales de fotoionización, distribuciones angulares de fotoelectrones, propiedades magnéticas |
Libwfa | Gratis | C ++ | Interfaces con Q-Chem y otros paquetes | Orbitales naturales, orbitales de transición natural, descriptor de excitones, diferencia de densidad y otros |
Ver también
- Lista de software para el modelado molecular de Monte Carlo
- Comparación de software para modelado de mecánica molecular
- Software de diseño molecular
- Editor de moléculas
- Modelado molecular en GPU
- Lista de software para el modelado de nanoestructuras
- Métodos semi-empíricos de química cuántica
- Métodos químicos computacionales en física del estado sólido , con condiciones de contorno periódicas
- Programas de bonos de valencia
- Dinámica molecular del coche-Parrinello
- Base de datos de códigos comunitarios de MolSSI
Notas al pie
† "Académico": licencia académica (sin costo) posible a pedido; "Comercial": distribuido comercialmente.
‡ Soporte para sistemas periódicos (cristales 3d, placas 2d, barras 1d y moléculas aisladas): los códigos periódicos 3d siempre permiten simular sistemas con menor dimensionalidad dentro de una supercélula. Aquí se especifica la capacidad de simular con una periodicidad más baja.
2 QuanPol es un paquete QM / MM de espectro completo y sin fisuras (HF, MCSCF, GVB, MP2, DFT, TDDFT, CHARMM, AMBER, OPLSAA) integrado en GAMESS-US.
10 A través del programa CRYSCOR .
Referencias
Otras lecturas
- Joven, David (2001). Química computacional: una guía práctica para aplicar técnicas a problemas del mundo real . Nueva York: John Wiley & Sons. págs. 322–359. ISBN 978-0-471-33368-5.
- "Aplicaciones de la GPU NVIDIA" . NVIDIA . Consultado el 9 de julio de 2014 .
- "Códigos principales en la teoría de la estructura electrónica, química cuántica y dinámica molecular - repositorio nómada" . NOMAD . Consultado el 19 de noviembre de 2017 .