量子化学和固体物理学软件列表
量子化学软件,是计算化学中运用量子化学理论方法进行计算的软件。多数程序运用了哈特里-福克方法和一些后哈特里-福克方法,及密度泛函理论、分子力学、半经验量子化学计算方法。这些软件包括开源软件和商业软件,大多体积庞大,历史悠久[1]。
列表
下面列出常用软件列表:
软件 | 软件许可证[注 1] | 编程语言 | 基组 | 周期性系统支持[注 2] | 分子力学 | 半经验量子化学计算方法 | 哈特里-福克方法 | 后哈特里-福克方法 | 密度泛函理论 | GPU分子模拟[2] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ABINIT | 自由软件、GPL | Fortran | PW | 3d | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 |
ACES | 自由软件、GPL | Fortran、C++ | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
AMPAC | 学术许可 | 未知 | 未知 | 未知 | 否 | 是 | 否 | 否 | 否 | 否 |
Amsterdam Density Functional(ADF) | 商业许可 | Fortran | STO | 任何 | 是 | 是[注 3] | 是 | 否 | 是 | 是 |
Atomistix ToolKit (ATK) | 商业许可 | C++、Python | NAO、EHT | 3d[注 4] | 是 | 是 | 否 | 否 | 是 | 否 |
BigDFT | 自由软件、GPL | Fortran | 小波分析 | 任何 | 是 | 否 | 是 | 否 | 是 | 是 |
CADPAC | 学术许可 | Fortran | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
CASINO(QMC) | 学术许可 | Fortran 95 | GTO、PW、Spline、Grid、STO | 任何 | 否 | 否 | 是 | 是 | 否 | 否 |
CASTEP | 学术许可(英国)、商业许可 | Fortran 95、Fortran 2003 | PW | 3d | 是 | 否 | 是[注 5] | 否 | 是 | 否 |
CFOUR | 学术许可 | Fortran | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 否 | 否 |
COLUMBUS | 学术许可 | Fortran | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 否 | 否 |
CONQUEST | 学术许可 | Fortran 90 | NAO、Spline | 3d | 是 | 否 | 是[注 5] | 否 | 是 | 否 |
CP2K | 自由软件、GPL | Fortran 95 | Hybrid GTO、PW | 任何 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是,CUDA和OpenCL |
CPMD | 学术许可 | Fortran | PW | 3d | 是 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 |
CRYSTAL | 学术许可(英国)、商业许可(IT) | Fortran | GTO | 任何 | 是 | 否 | 是 | 是[3] | 是 | 否 |
DACAPO | 自由软件、GPL[4] | Fortran | PW | 3d | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
Dalton | 学术许可 | Fortran | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
deMon2k | 学术许可、商业许可 | Fortran | GTO | 否 | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
DFTB+ | 自由软件、LGPL | Fortran 95 | NAO | 任何 | 是 | 是 | 否 | 否 | 否 | 否 |
DFT++ | 自由软件、GPL | C++ | PW、小波分析 | 3d | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
DIRAC | 学术许可 | Fortran 77、Fortran 90、C语言 | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
DMol3 | 商业许可 | Fortran 90 | NAO | 任何 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
ELK | 自由软件、GPL | Fortran 95 | FP-LAPW | 3d | 否 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 |
Empire | 学术许可、商业许可 | Fortran | Minimal STO | 任何 | 否 | 是 | 否 | 否 | 否 | 否 |
EPW[5] | 自由软件、GPL | Fortran | PW | 2d、3d | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
ErgoSCF | 自由软件、GPL | C++ | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 |
ERKALE | 自由软件、GPL | C++ | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 |
EXCITING | 自由软件、GPL | Fortran 95 | FP-LAPW | 3d | 否 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 |
FLEUR | 学术许可 | Fortran 95 | FP-(L)APW+lo | 1d、2d、3d | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
FHI-aims | 学术许可、商业许可 | Fortran | NAO | 任何 | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
FPLO[注 6] | 商业许可 | Fortran 95、C++、Perl | LO+minimum-basis NAO | 任何 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
FreeON | 自由软件、GPL | Fortran 95 | GTO | 任何 | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
Firefly(PC GAMESS) | 学术许可 | Fortran、C语言、汇编语言 | GTO | 否 | 是[6] | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
GAMESS(英国版) | 学术许可(英国)、商业许可 | Fortran | GTO | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
GAMESS(美国版) | 学术许可 | Fortran | GTO | 否 | 是[7] | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
GAUSSIAN | 商业许可 | Fortran | GTO | 任何 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
GPAW | 自由软件、GPL | Python、C语言 | Grid、NAO、PW | 任何 | 是 | 否 | 是[注 5] | 否 | 是 | 是 |
HiLAPW | 未知 | 未知 | FLAPW | 3d | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
HORTON | 自由软件、GPL | Python、C++ | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
Jaguar | 商业许可 | Fortran、C语言 | GTO | 否 | 是 | 否[注 7] | 是 | 是 | 是 | 否 |
JDFTx | 自由软件、GPL | C++ | PW | 3d | 否 | 否 | 是 | 否 | 是 | 是,CUDA |
LOWDIN | 学术许可 | Fortran 95、03 | GTO | 否 | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
MADNESS | 自由软件、GPL | C++ | 小波分析 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
MISSTEP | 自由软件、GPL | C++ | PW | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
MOLCAS | 学术许可、商业许可[8] | Fortran、C语言、C++、Python、Perl | GTO | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
MolDS | 自由软件、GPL | C++ | STO、GTO | 否 | 否 | 是 | 否 | 否 | 否 | 否 |
MOLGW | 自由软件、GPL | Fortran | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
MOLPRO | 商业许可 | Fortran | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
MONSTERGAUSS | 自由软件 | Fortran | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 否 | 否 |
MOPAC | 学术许可、商业许可 | Fortran | Minimal GTO | 任何 | 否 | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 |
MPQC | 自由软件、LGPL | C++ | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
NRLMOL | 未知 | Fortran | GTO | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
NTChem | 未知 | 未知 | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
NWChem | 自由软件、ECL v2 | Fortran 77、C语言 | GTO、PW | 是(PW)、否(GTO) | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是,CUDA |
Octopus | 自由软件、GPL | Fortran 95、C语言 | Grid | 任何 | 是 | 否 | 是 | 否 | 是 | 是,CUDA和OpenCL |
ONETEP | 学术许可(英国)、商业许可 | Fortran | PW | 3d | 是 | 否 | 是[注 5] | 否 | 是 | 是,CUDA |
OpenAtom | 学术许可 | Charm++(C++) | PW | 3d | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
OpenMX | 自由软件、GPL | C语言 | NAO | 3d | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
ORCA | 学术许可 | C++ | GTO | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 否 |
PARSEC (页面存档备份,存于互联网档案馆) | 自由软件、GPL | Fortran | Grid | 任何 | 是 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 |
PLATO | 学术许可 | 未知 | NAO | 任何 | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
PQS | 商业许可 | 未知 | 未知 | 未知 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 否 |
Priroda-06 | 学术许可 | C语言 | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
PSI | 自由软件、GPL | C语言、C++、Python | GTO | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
PUPIL | 自由软件、GPL | Fortran、C语言 | GTO、PW | 任何 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
PWmat | 商业许可 | Fortran | PW | 3d | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
PWscf[5] | 自由软件、GPL | Fortran | PW | 3d | 否 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 |
PyQuante | 自由软件、BSD | Python | GTO | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 否 |
PySCF | 自由软件、BSD | Python | GTO | 是 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
Q-Chem | 商业许可 | Fortran、C++ | GTO | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
QMCPACK (QMC) | 自由软件、U. Illinois Open Source | C++ | GTO、PW、Spline、Grid、STO | 任何 | 否 | 否 | 是 | 是 | 否 | 是,CUDA |
Quantemol-N | 学术许可、商业许可 | Fortran | GTO | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 否 | 否 |
QSite | 未知 | 未知 | GTO | 否 | 是 | 否[注 7] | 是 | 是 | 是 | 否 |
Quantum ESPRESSO | 自由软件、GPL | Fortran | PW | 3d | 是 | 否 | 是 | 否 | 是 | 是,CUDA |
RMG | 自由软件、GPL | C语言、C++ | Grid | 任何 | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是,CUDA |
RSPt | 学术许可 | Fortran、C语言 | FP-LMTO | 3d | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
Scigress | 商业许可 | C++、C语言、Java、Fortran | GTO | 是 | 是 | 是 | 否 | 否 | 是 | 否 |
Spartan | 商业许可 | Fortran、C语言、C++ | GTO | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 否 |
Siam Quantum | 自由软件、GPL | C语言 | GTO | 否 | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
SIESTA | 自由软件、GPL | Fortran | NAO | 3d[注 8] | 是 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
TB-LMTO | 学术许可 | Fortran | LMTO | 3d | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 否 |
TeraChem [注 9] | 商业许可 | C语言、CUDA | GTO | 否 | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
TURBOMOLE | 商业许可 | Fortran | GTO | 是 | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 否 |
原子尺度材料模拟的计算机程序包 | 学术许可(奥地利)、商业许可 | Fortran | PW | 3d | 是 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
WIEN2k | 商业许可 | Fortran、C语言 | FP-(L)APW+lo | 3d | 是 | 否 | 是 | 否 | 是 | 否 |
Yambo Code | 部分GPL | Fortran | PW | 3d | 否 | 否 | 是 | 是 | 否 | 否 |
注释
- ^ 学术许可指可申请免费的学术许可。
- ^ 周期性系统支持(3d晶体、2d板、1d棒、孤立分子):3d周期代码允许在超细胞内模拟维度较低的系统,这里指较低周期性的模拟能力。
- ^ 通过MOPAC的接口。
- ^ Atomistix ToolKit还包含开放边界条件下的有限偏置非平衡态格林函数的电子输运计算。
- ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 使用精确交换密度泛函。
- ^ FPLO具有相对论的计算。
- ^ 7.0 7.1 但是能在薛定谔包中使用。
- ^ Atomistix ToolKitSIESTA还包含开放边界条件下的有限偏置非平衡态格林函数的电子输运计算。
- ^ TeraChem是首个完全使用GPU加速的量子化学软件。
参考资料
- ^ Young, David. Computational Chemistry: A Practical Guide for Applying Techniques to Real World Problems. John Wiley & Sons. 2004-04-07: 322–359. ISBN 9780471458432 (英语).
- ^ GPU Applications - High Performance Computing - NVIDIA. www.nvidia.com. [2017-07-04]. (原始内容存档于2016-08-10) (美国英语).
- ^ Welcome - CRYSCOR. www.cryscor.unito.it. [2017-07-04]. (原始内容存档于2019-12-26).
- ^ Wayback Machine. 2008-08-13 [2017-07-04]. (原始内容存档于2008-08-13).
- ^ 5.0 5.1 QUANTUMESPRESSO - Quantum ESPRESSO. www.quantum-espresso.org. [2017-07-04]. (原始内容存档于2017-07-07).
- ^ Molecular modeling software. www.biomolecular-modeling.com. [2017-07-04]. (原始内容存档于2010-02-24).
- ^ Gordon Group/GAMESS Homepage. www.msg.ameslab.gov. [2017-07-04]. (原始内容存档于2018-10-01) (英语).
- ^ Veryazov, Valera. MOLCAS. www.molcas.org. [2017-07-04]. (原始内容存档于2019-05-18).
参见
- 蒙特卡罗分子模拟软件列表
- 分子力学建模软件比较
- 分子设计软件
- 分子编辑器
- GPU分子模拟
- 纳米结构建模软件列表
- 半经验量子化学计算方法
- 固体物理学中的计算化学方法
- 价键系统