Molpro: Ab initio кванттық химиялық есептеулер бағдарламасы
MOLPRO
MOLPRO бағдарламасы – жоғары дәлдіктегі кванттық химия есептеулері үшін. Электрондық өзара әрекеттесуді есептеу, молекулалардың үлкен моделін жасауға көмектеседі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Ab initio кванттық химия бағдарламалық жасақтамасы
Ab initio quantum chemistry software package
MOLPRO – бұл дәл ab initio кванттық химия есептеулері үшін қолданылатын бағдарламалық пакет. Оны Кардифф университетінің Питер Ноулз және Штутгарт университетінің Ханс Йоахим Вернер басқа авторлармен бірлесіп әзірледі. Бағдарламаның негізгі мақсаты – жоғары дәлдіктегі есептеулер, электрондық корреляция мәселесін көп сілтемелі конфигурациялық өзара әрекеттесу, жұпталған кластерлер және оған байланысты әдістер арқылы кеңінен қарастыру. Интегралды тікелей жергілікті электрондық корреляция әдістері молекуланың мөлшеріне байланысты есептеулердің күрделілігінің артуын азайтады. Осының арқасында үлкен молекулалар үшін дәл ab initio есептеулер жүргізуге болады. Жаңа, нақты корреляцияланған әдістер базалық жиынтықтың шегіне өте жақын нәтижелер беруге мүмкіндік береді.
MOLPRO is a software package used for accurate ab initio quantum chemistry calculations. It is developed by Peter Knowles at Cardiff University and Hans Joachim Werner at Universität Stuttgart in collaboration with other authors. The emphasis in the program is on highly accurate computations, with extensive treatment of the electron correlation problem through the multireference configuration interaction, coupled cluster and associated methods. Integral direct local electron correlation methods reduce the increase of the computational cost with molecular size. Accurate ab initio calculations can then be performed for larger molecules. With new explicitly correlated methods the basis set limit can be very closely approached.
Тарих
Molpro 1960 жылдардың соңында Вильфрид Мейер және Питер Пулеймен жобаланып, күтіліп келді. Сол кезде Пулей Хартри-Фок (HF) деп аталған алғашқы аналитикалық градиент кодын жасады, ал Мейер өзінің PNO CEPA (псевдо табиғи орбиталық жұпталған электрондық жұптардың жуықтауы) әдістерін зерттеді. 1980 жылы Вернер мен Мейер көп анықтамалы жағдайлар үшін геометрияны оңтайландыруды қамтамасыз ететін жаңа, орташаланған, квадраттық конвергенциялы (MC SCF) әдісті әзірледі. Осы жылы Вернер мен Райнш алғашқы ішкі келісімді көп анықтамалы конфигурациялық өзара әрекеттесу (IC MRCI) бағдарламасын жасады. Шамамен төрт жылдан кейін (1984), Вернер мен Ноулз CASSCF (толық белсенді кеңістіктегі SCF) деп аталған жаңа буын бағдарламасын жасады. Бұл жаңа CASSCF бағдарламасы жылдам орбиталық оңтайландыру алгоритмдерін және қосымша, жалпы, бірлік топтық конфигурациялық өзара әрекеттесу (CI) кодтарын біріктірді. Бұл MULTI деп аталған квадратикалық конвергенциялы MCSCF/CASSCF кодын құрады, ол бірнеше күйлердің салмақты энергиялық орташасын оңтайландыруға және толыққанды жалпы конфигурациялық кеңеюлерді өңдеуге мүмкіндік берді. Шындығында, бұл әдіс бүгінге дейін қолданылуда. Ұйымдық дамудан басқа, Ноулз мен Вернер жаңа, тиімді IC MRCI әдісі бойынша ынтымақтаса бастады. Жаңа IC MRCI әдісі арқылы қозу күйлерін дәл өңдеуге мүмкіндік болды. Қысқасы, қазіргі IC MRCI MRCI деп сипатталады. Жақында әзірленген MCSCF және MRCI әдістері қазіргі заманғы Molpro-ның негізін құрады. Келесі жылдары бірқатар жаңа бағдарламалар қосылды. Аналитикалық энергия градиенттерін үйлесімді кластерлік есептеулер, тығыздық функционалдық теориясы (DFT) және тағы да көптеген бағдарламалар арқылы есептеуге болады. Бұл құрылымдық өзгерістер кодты модульдік етеді және пайдалану мен күтіп ұстауды жеңілдетеді, сондай-ақ енгізу қателіктерінің ықтималдығын азайтады.
Molpro was designed and maintained by Wilfried Meyer and Peter Pulay in the late 1960s. At that moment, Pulay developed the first analytical gradient code called Hartree Fock (HF), and Meyer researched his PNO CEPA (pseudo natural orbital coupled electron pair approximation) methods. In 1980, Werner and Meyer developed a new state averaged, quadratically convergent (MC SCF) method, which provided geometry optimization for multireference cases. By the same year, the first internally contracted multireference configuration interaction (IC MRCI) program was developed by Werner and Reinsch. About four years later (1984), Werner and Knowles developed on a new generation program called CASSCF (complete active space SCF). This new CASSCF program combined fast orbital optimization algorithms and additional, more general, unitary group configuration interaction (CI) codes. This resulted in the quadratically convergent MCSCF/CASSCF code called MULTI, which allowed modals to be optimized a weighted energy average of several states, and is capable of treating both completely general configuration expansions. In fact, this method is still available today. In addition to these organizational developments, Knowles and Werner started to cooperate on a new, more efficient, IC MRCI method. Extensions for accurate treatments of excited states became possible through a new IC MRCI method. In brief, the present IC MRCI will be described as MRCI. These recently developed MCSCF and MRCI methods resulted in the basis of the modern Molpro. In the following years, a number of new programs were added. Analytic energy gradients can be evaluated with coupled cluster calculations, density functional theory (DFT), as well as many other programs. These structural changes make the code more modular and easier to use and maintain, and also reduces the probability of input error.