PSI (計算化學)
PSI是一套從頭算量子化學計算工具。最初由美國喬治亞大學的亨利·沙弗爾課題組開發。目前由喬治亞大學、艾默里大學、喬治亞理工學院、弗吉尼亞理工學院、佛羅里達州立大學等多個課題組參與開發與維護。[1]該軟件的目標是使用從頭計算法精確計算小分子到中等大小分子的體系。
至2016年，軟件的最新版本為PSI4。為開源軟件，使用C++編寫，以GNU GPL v2發佈。[2]
特性
[編輯]PSI支持以下量子化學計算方法：
一些方法可用於計算電子激發態，例如單組態相互作用方法 (Configuration interaction Singles, CIS)，隨機相位近似(Random Phase Approximation, RPA), 耦合簇運動方程(Equation-of-motion Coupled Cluster, EOM-CCSD)等。
PSI4的新特性
[編輯]Python語法
[編輯]與之前的版本不同，PSI4使用Python作為計算腳本。腳本中可運行任意的Python語句，也可調用其它庫（例如BLAS）進行在線數據分析。 以下是一個簡單的PSI4輸入腳本：
molecule h2o {
0 1
O
H 1 R
H 1 R 2 A
}
set basis = cc-pvdz
Rvals = [ 0.9, 1.0, 1.1 ]
Avals = range(100, 104, 1)
table = Table(rows=["R", "A"], cols=["E(SCF)"])
for h2o.R in Rvals:
for h2o.A in Avals:
escf = energy('scf')
table[R][A] = escf
print str(table)
使用自洽場方法，cc-pVDZ基組計算水分子的能量並列表輸出。
並行與集群計算
[編輯]促使PSI4開發的原因之一是並行計算的流行。為了將量子化學計算應用於多處理器計算環境，程序的改變程序的設計結構。PSI4帶有Lib Parallel庫提供了並行計算的接口，支持MPI和MADNESS（多解像度自適應數值科學仿真環境）。