PSI（計算化学）

Psiは、もともとHenry F. Schaefer III (ジョージア大学)の研究グループによって作成された、ab initio計算化学パッケージです。Psi を使用すると、 Hartree-Fock、Post-Hartree-Fock電子相関法、密度汎関数理論など、さまざまな方法で分子システムの計算を実行できます。^{[ 2 ] [ 3 ]}このプログラムは、エネルギーの計算、分子構造の最適化、振動周波数の計算が可能です。^{[ 2 ] [ 3 ]}プログラムの大部分はC++で記述されていますが、Python API も利用可能で、ユーザーは複雑な計算を実行したり、タスクを簡単に自動化したりできます。^{[ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}

Psi4 は、プログラム パッケージの最新リリースです。オープンソースであり、GitHub を通じてLGPL3ライセンスで無料でリリースされています。Psi4 の主な開発は現在、David Sherrill (ジョージア工科大学)、T. Daniel Crawford (バージニア工科大学)、Francesco Evangelista (エモリー大学)、およびHenry F. Schaefer III (ジョージア大学) の研究グループによって行われており、Justin Turney (ジョージア大学)、Andy Simmonett ( NIH )、および Rollin King (ベテル大学) が多大な貢献をしています。^{[ 2 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} Psi4 は、Fedora や Ubuntu などの Linux リリースで利用可能です。

Psiの基本的な機能は、以下の量子化学の手法^{[ 2 ]}を中心に展開されています。

• ハートリー・フォック法
• 密度汎関数理論
• モーラー・プレセット摂動理論
• 結合クラスター
• キャサリン
• 多参照構成相互作用法
• 対称性適応摂動理論

励起電子状態を計算するための方法はいくつかあり、配置間相互作用シングル法（CIS）、ランダム位相近似法（RPA）、時間依存密度汎関数理論（TD-DFT）、運動方程式結合クラスター法（EOM-CCSD）などがある。^{[ 2 ]}

Psi4 はコードの多くの部分に密度近似を導入し、計算の高速化と I/O 要件の削減を実現しました。^{[ 2 ] [ 4 ] [ 5 ]}

Psi4は、量子コンピュータ上で量子化学計算を実行することを目指すOpenFermionプロジェクトで推奨されている量子化学バックエンドです。^{[ 7 ]}

Psi4 1.4では、^{[ 6 ]}プログラムはハイスループットワークフローを容易にするように改良され、BrianQCに接続してハートリー・フォック法と密度汎関数理論法の計算を高速化することができます。

• 量子化学および固体物理学ソフトウェア一覧

• Psi4ホームページ
• Psi4 ソースコード (GitHub)