Kuantum kimyası ve katı hal fiziği yazılımları listesi

Kuantum kimyası bilgisayar programları, kuantum kimyası metodlarını uygulamak için bilgisayarlı kimyada kullanılır. Çoğu program, Hartree-Fock (HF) ve bazı post Hartree-Fock yöntemlerini içerir ve ayrıca yoğunluk fonksiyonları teorisi (DFT), moleküler mekanik veya yarı-ampirik kuantum kimyası metotlarını da içerebilirler. Bahsi geçen programlar arasında açık kaynaklı ve ticari yazılımlar bulunur. Bunların çoğu büyüktür, çoğu zaman birkaç ayrı program içerir ve uzun yıllar boyunca geliştirilmiştir.

Aşağıdaki tabloda bazı çok yönlü yazılım paketlerinin yetenekleri gösterilmektedir.

Program	Lisans^†	Dil	Temel seti	Periodik^‡	Moleküler Mekanik	Yarı ampirik	Hartree–Fock	Post-Hartree–Fock	DFT	GPU
ABINIT	Ücretsiz, GPL	Fortran	PW	3d	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet
ACES	Ücretsiz, GPL	Fortran, C++	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet
ACE-Molecule	Ücretsiz, GPL	C++	Grid, Lagrange (Sinc)	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet, CUDA
AMPAC	Akademik	Bilinmiyor	Bilinmiyor	Hayır	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır
ADF	Ticari	Fortran	STO	Evet	Evet	Evet⁴	Evet	Hayır	Evet	Evet
Atomistix ToolKit (ATK)	Ticari	C++, Python	NAO, EHT, PW	Evet⁹	Evet	Evet	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
BigDFT	Ücretsiz, GPL	Fortran	Wavelet	Evet	Evet	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet
BrianQC	Ticari	C++, CUDA	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet
CADPAC	Akademik	Fortran	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
CASINO (QMC)	Akademik	Fortran 95	GTO, PW, Spline, Grid, STO	Evet	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Hayır	Hayır
CASTEP	Akademik, ticari	Fortran 95, Fortran 2003	PW	3d	Evet	Hayır	Evet⁵	Hayır	Evet	Hayır
CFOUR	Akademik	Fortran	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Hayır	Hayır
COLUMBUS	Akademik	Fortran	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Hayır	Hayır
CONQUEST	Akademik	Fortran 90	NAO, Spline	3d	Evet	Hayır	Evet⁵	Hayır	Evet	Hayır
CP2K	Ücretsiz, GPL	Fortran 95	Hybrid GTO, PW	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet, CUDA and OpenCL
CPMD	Akademik	Fortran	PW	3d	Evet	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Hayır
CRYSTAL	Akedemik (Birleşik Krallık), Ticari (IT)	Fortran	GTO	Evet	Evet	Hayır	Evet	Evet¹⁰	Evet	Hayır
DACAPO	Ücretsiz, GPL?¹	Fortran	PW	3d	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
Dalton	Ücretsiz, LGPL	Fortran	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
deMon2k	Akademik, ticari	Fortran	GTO	Hayır	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
DFTB+	Ücretsiz, LGPL	Fortran, C, Python	NAO, STO	Evet	Evet	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet, MAGMA
DFT++ (succeeded by JDFTx)	Ücretsiz, GPL	C++	PW, Wavelet	3d	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
DIRAC	Akademik	Fortran 77, Fortran 90, C	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
DMol3	Ticari	Fortran 90	NAO	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
ELK	Ücretsiz, GPL	Fortran 95	FP-LAPW	3d	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Hayır
Empire	Akademik, ticari	Fortran	Minimal STO	Evet	Hayır	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır
EPW ⁶	Ücretsiz, GPL	Fortran	PW	2d, 3d	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
ErgoSCF	Ücretsiz, GPL	C++	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Hayır
ERKALE	Ücretsiz, GPL	C++	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Hayır
Exabyte.io	Bulut, Ücretsiz katman	Python	PW	3d	Yes	Bilinmiyor	Bilinmiyor	Bilinmiyor	Yes	Yes
EXCITING	Ücretsiz, GPL	Fortran 95	FP-LAPW	3d	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Hayır
FLEUR	Ücretsiz, MIT Lisansı	Fortran 95	FP-(L)APW+lo	1d, 2d, 3d	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet
FHI-aims	Akademik, ticari	Fortran	NAO	Evet	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet
FPLO ¹³	Ticari	Fortran 95, C++, Perl	LO+minimum-basis, NAO	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
FreeON	Ücretsiz, GPL	Fortran 95	GTO	Evet	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
Firefly, PC GAMESS	Akademik	Fortran, C, Assembly	GTO	Hayır	Evet³	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet
GAMESS (UK)	Akademik (Birleşik Krallık), ticari	Fortran	GTO	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet
GAMESS (US)	Akademik	Fortran	GTO	Hayır	Evet²	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet
Gaussian	Ticari	Fortran	GTO	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet
GPAW	Ücretsiz, GPL	Python, C	Grid, NAO, PW	Evet	Evet	Hayır	Evet⁵	Hayır	Evet	Evet
HiLAPW	Bilinmiyor	Bilinmiyor	FLAPW	3d	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
HelFEM	Ücretsiz, GPL	C++	Sonlu elementler	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Hayır
HORTON	Ücretsiz, GPL	Python, C++	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
HyperChem	Ticari	C++	STO, GTO	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Hayır
Jaguar	Ticari	Fortran, C	GTO	Hayır	Evet	Hayır¹¹	Evet	Evet	Evet	Hayır
JDFTx	Ücretsiz, GPL	C++	PW	3d	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet, CUDA
LOWDIN	Akademik	Fortran 95, 03	GTO	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
MADNESS	Ücretsiz, GPL	C++	Wavelet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
Maple Quantum Chemistry Package	Ticari	Maple, C, Fortran, Python	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
MISSTEP	Ücretsiz, GPL	C++	PW	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
MOLCAS	Akademik, ticari^[1] ¹⁴	Fortran, C, C++, Python, Perl	GTO	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet
OpenMOLCAS	Ücretsiz,¹⁴ LGPL	Fortran, C, C++, Python, Perl	GTO	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet
MolDS	Ücretsiz, GPL	C++	STO, GTO	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır
MOLGW	Ücretsiz, GPL	Fortran	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
MOLPRO	Ticari	Fortran	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet
MONSTERGAUSS	Ücretsiz	Fortran	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Hayır	Hayır
MOPAC	Akademik, ticari	Fortran	Minimal GTO	Evet	Hayır	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet
MPQC	Ücretsiz, LGPL	C++	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
MRCC	Akademik	Fortran	GTO	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
NRLMOL	Bilinmiyor	Fortran	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
NTChem	Bilinmiyor	Bilinmiyor	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
NWChem	Ücretsiz, ECL v2	Fortran 77, C	GTO, PW	Evet (PW), Hayır (GTO)	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet, CUDA
Octopus	Ücretsiz, GPL	Fortran 95, C	Grid	Evet	Evet	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet, CUDA ve OpenCL
ONETEP	Akademik (Birleşik Krallık), ticari	Fortran	PW	3d	Evet	Hayır	Evet⁵	Hayır	Evet	Evet, CUDA
OpenAtom	Akademik	Charm++ (C++)	PW	3d	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet
OpenMX	Ücretsiz, GPL	C	NAO	3d	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
ORCA	Akademik, ticari	C++	GTO	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Hayır
phase0	Ücretsiz, GPL		PW ^[2]	Bilinmiyor		Evet	Evet
PLATO	Akademik	Bilinmiyor	NAO	Evet	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
PQS	Ticari	Bilinmiyor	Bilinmiyor	Bilinmiyor	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Hayır
Priroda	Akademik	C	GTO	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet	Hayır
PSI	Ücretsiz, GPL	C, C++, Python	GTO	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
PUPIL	Ücretsiz, GPL	Fortran, C	GTO, PW	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet
PWmat	Ticari	Fortran	PW	3d	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet
PWscf⁶	Ücretsiz, GPL	Fortran	PW	3d	Hayır	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Hayır
PyQuante	Ücretsiz, BSD	Python	GTO	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet	Hayır
PySCF	Ücretsiz, BSD	Python	GTO	Evet	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
Qbox	Ücretsiz, GPL	C++	PW	3d	Evet	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Hayır
Q-Chem	Ticari	Fortran, C++	GTO	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet
QMCPACK (QMC)	Ücretsiz, U. Illinois Open Source	C++	GTO, PW, Spline, Grid, STO	Evet	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Hayır	Evet, CUDA
Quantemol-N	Akademik, ticari	Fortran	GTO	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet	Hayır	Hayır
QSite	Bilinmiyor	Bilinmiyor	GTO	Hayır	Evet	Hayır¹¹	Evet	Evet	Evet	Hayır
Quantum ESPRESSO	Ücretsiz, GPL	Fortran	PW	3d	Evet	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet, CUDA
RMG	Ücretsiz, GPL	C, C++	Grid	Evet	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet, CUDA
RSPt	Akademik	Fortran, C	FP-LMTO	3d	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Evet
SAMSON	Ücretsiz	C++, Python	Çoklu	Hayır	Evet	Evet	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
Scigress	Ticari	C++, C, Java, Fortran	GTO	Evet	Evet	Evet	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
Spartan	Ticari	Fortran, C, C++	GTO	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet	Evet	Hayır
Siam Quantum	Ücretsiz, GPL	C	GTO	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
SIESTA	Ücretsiz, GPL	Fortran	NAO	3d¹²	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
TB-LMTO	Akademik	Fortran	LMTO	3d	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır	Evet	Hayır
TeraChem ⁸	Ticari	C, CUDA	GTO	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet
TURBOMOLE	Ticari	Fortran	GTO	Evet	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Hayır
VASP	Akademik (AT), ticari	Fortran	PW	3d	Evet	Hayır	Evet	Evet	Evet	Evet
WIEN2k	Ticari	Fortran, C	FP-(L)APW+lo	3d	Evet	Hayır	Evet	Hayır	Evet	Hayır
xtb	Akademik	Fortran	Minimal GTO	3d	Hayır	Evet	Hayır	Hayır	Hayır	Hayır
Yambo Code	Ücretsiz, GPL	Fortran	PW	3d	Hayır	Hayır	Evet	Evet	Hayır	Hayır

^† "Akademik": talep üzerine akademik (ücretsiz) lisans sağlanabilir; "Ticari": ticari olarak dağıtılır.

^‡ Periyodik sistemler için destek (3d kristaller, 2d plakalar, 1d çubuklar ve izole moleküller): 3d-periyodik kodlar her zaman bir süper hücre içinde düşük boyutsallığa sahip sistemlerin simülasyonuna izin verir. Burada belirtilen, düşük periyodiklik içinde simüle etme yeteneğidir.

¹ CAMPOS projesi (Dacapo dahil) tüm kodların GPL olduğunu belirtir. Dacapo dağıtım hiçbir lisans bilgisi içermiyor.

² QuanPol, GAMESS-US' e entegre tam bir spektrum ve kesintisiz (HF, MCSCF, GVB, MP2, DFT, TDDFT, CHARMM, AMBER, OPLSAA) QM/MM paketidir.^[3]

³ Ascalaph yardımı ile

⁴ MOPAC arayüzü yoluyla

⁵ Tam değişim DFT kullanarak

⁶ Quantum ESPRESSO ile birlikte dağıtılır

⁷ MPQC' yi entegre eden web servisi

⁸ TeraChem, ilk tamamen GPU ile hızlandırılmış kuantum kimya yazılımıdır

⁹ Atomistix ToolKit ayrıca açık sınır koşullarında sonlu önyargılı NEGF elektron taşıma hesaplamaları içerir

¹⁰ CRYSCOR programı ile

¹¹ Ancak, Schrödinger Süitinde mevcuttur

¹² SIESTA, ayrıca TranSIESTA kullanarak açık sınır koşullarında sonlu önyargılı NEGF elektron taşıma hesaplamaları içerir

¹³ FPLO tamamen göreceli bir hesaplamaya sahiptir

¹⁴ Eylül 2017'de, MOLCAS' ın büyük bölümü LGPL kapsamında yayınlandı

Diğer programlar

AIMPRO
Ascalaph Designer
PWPAW, Atompaw
Deneb
Fireball
FSatom
MAPS
Newton-X
NRLMOL
ParaGauss
PARATEC
PARSEC
Petot
QMCPACK
Socorro
S/PHI/nX
SPR-KKR

Ayrıca bakınız

Monte Carlo moleküler modelleme için yazılım listesi
Moleküler mekanik modelleme yazılımlarının karşılaştırması
Moleküler tasarım yazılımı
Molekül editörü
GPU' larda moleküler modelleme
Nanoyapı modelleme yazılımları listesi
Yarı-ampirik kuantum kimyası yöntemleri
Katı hal fiziğinde bilgisayarlı kimya yöntemleri (periyodik sınır koşulları ile)
Değer bağı programları
Araba-Parrinello moleküler dinamiği

Kaynakça

^ "Order MOLCAS". 18 Mayıs 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Kasım 2019.
^ Kaneko, Tomoaki; Tajima, Nobuo; Yamasaki, Takahiro; Nara, Jun; Schimizu, Tatsuo; Kato, Koichi; Ohno, Takahisa (2018). "Hybrid density functional analysis of distribution of carbon-related defect levels at 4H-SiC(0001)/SiO2 interface". Applied Physics Express. 11 (1). s. 011302. Bibcode:2018APExp..11a1302K. doi:10.7567/APEX.11.011302. ISSN 1882-0778.
^ "Change History of GAMESS". 1 Ekim 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 28 Kasım 2019.