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Q-Chem 6.0的新功能
我们很高兴地介绍Q-Chem从头开始量子化学软件包的第6个主要版本-Q-Chem 6.0。我们新软件包的亮点包括:
- 下一代界面使用外部工具的Q-Chem(生成HDF5格式的存档文件)
- 新的几何优化器对于基态和激发态计算
- 分析频率计算和轨道Hessians 与VV10功能(Jiashu Liang)
- 核电子轨道系列方法的发展，包括新CCSD和NEO-TDDFT的解析梯度和Hessians(Zhen (Coraline) Tao, Patrick E. Schneider, Fabijan Pavosevic, Sharon Hammes-Schiffer
- CCSD旋光评价(Josefine Andersen, Kaushik Nanda)
Q-Chem 6.0的发布日志
Q-Chem 6.0.2版本
2022年12月13日
一般功能和改进
- 启用 Molden 对新的默认几何优化器的支持
- 改进了 rxn 路径 （IRC） 计算的输出（John Herbert ）
- 改进了回转轨道半径输出的格式（John Herbert ）
- 改进了输入部分的错误捕获（John Herbert ）
- 包括FCHK和档案中的单电子矩阵
- 解决核电子轨道（NEO）基础的纯笛卡尔和笛卡尔分配（Mathew Chow，Sharon Hammes-Schiffer）
- 解决了以下问题：
- 高电荷过渡金属原子的AUTOSAD/I-Hirshfeld多重性（Kevin Carter-Fenk）
- 用于惩罚函数优化的 molden 输出
- 计算CIS Boys绝热状态的精确梯度和导数耦合（Vishikh Athavale，Joseph Subotnik）
- SOS-CIS（D） 计算中的不可变SOS_UFACTOR
- DUAL_BASIS_ENERGY计算中的电荷不一致和多极矩
- 用SAD猜测进行SCF_GUESS_MIX计算（Yuezhi Mao）
密度泛函理论与自洽场
相关方法
- 在立方体、莫尔登和 FChk 文件中启用 RAS-CI 属性的绘图（Abel Carreras、David Casanova）
分子动力学、非绝热动力学、包埋和溶剂化
- 增加了PCM作业的单原子热力学信息打印（John Herbert）
碎片和能量分解分析改进
- 解决了片段混合基集的错误相互作用能量问题（Yihan Shao、Yuezhi Mao）
杂项
- 添加了SCF_ALGORITHM选项NEWTON_CG和NEWTON_MINRES的示例作业（Yuezhi Mao）
- 添加了使用外部费用计算 EDA2 的示例作业（Yuezhi Mao、Yihan Shao）
- 基于变分 PA/CTA 的重命名GEN_SCFMAN_EDA2示例作业（Yuezhi Mao、Hengyuan Shen ）
Q-Chem 6.0.1版本
2022年8月24日
默认行为的更改
- 恢复了对CHARMM使用的IGDESP的支持(John Herbert)
- 实现了一个内存高效的GOSTSHYP算法(Felix Zeller)
- 使用规范无关原子轨道(GIAOs)对HF和MP2进行有限场化学屏蔽和磁化强度计算(Jonathan Wong, Brad Ganoe, Tim Neudecker, Adam Rettig, Xiao Liu, Joonho Lee
- 已解决的问题:
- libopt3中用于优化的molden输出
- 使用PCM的libopt3 Hessian计算
- 将MO系数和能量写入归档文件
- 已清理拓扑检查打印
- 几何优化期间固定打印步长RMS
分子动力学，非绝热动力学，嵌入和溶剂化
- 使用RAS-SF实施特定于州的PCM(Bushra Alam, Hanjie Jiang, John Herbert, Paul Zimmerman)
碎片和能量分解分析
- 解决了基于投影的嵌入计算中冻结(环境)轨道不基于能量排序的问题
杂项
- 增加了DFT SOC计算的注释，以确定工作进度(Saikiran Kotaru)
- 增加了一些优化工作没有分析Hessians 的警告
- 增加了打印以区分CPCM1和CPCM2
Q-Chem6.0.0版本
2022年7月3日
默认行为的更改
- 将默认积分阈值($rem变量阈值)收紧到SCF_CONVERGENCE + 4，并对DIIS和GDM使用相同的阈值
- 将VV10功能的FD_MAT_VEC_PROD的默认值设置为FALSE(Yuezhi Mao)
- 关闭网格上静电电位的自动评估(Felix Plasser)
- 设置有限差分为电场中二阶能量导数的缺省值
一般功能和改进
- Q-Chem与外部工具的下一代接口(生成HDF5格式的存档文件)
- 实施了核电子轨道CCSD(近地CCSD)方法(Fabijan Pavosevic，Sharon Hammes-Schiffer)
- 实施NEO-TDDFT分析梯度和HessianZhen (Coraline) Tao, Patrick E. Schneider, Sharon Hammes-Schiffer)
- 通过自旋输入部分在NMR J-耦合计算(JOBTYPE = ISSC)中启用原子子集选择
- 固定原子几何优化中的禁用最速下降法
- 在新的优化器中增加了非局部自然内部坐标优化
- 为有限差分优化中的每一步更新了MOLDEN文件中的几何图形(John Herbert)
- JK和MP2的稳定密度拟合
- 将新优化程序设置为无约束优化的默认值(GEOM_OPT_DRIVER=2022)
- 增加了卡尔斯鲁厄基础集的最小扩充和最大扩充版本(John Herbert)
- 移除了MPI支持
- 已解决的问题:
- 基于分子输入顺序的不正确的赫希菲尔德电荷（Abdulrahman Aldossary)
- SOC计算中的非数字(NAN)误差
- Fock投影(basis2)计算中缺失的核排斥能
- 移除了对随机搜索和盆地跳跃中可以包含的原子数量(MAX_ATOM)的限制
- 格式化检查点文件中本地化维护对象的排序(Abdulrahman Aldossary)
- def2-SVPD基础集缺少ECP
- 无法使用线性相关的基组计算NMR属性
- 解析100k+行的输入文件
- C3点群特征表
密度泛函理论和自洽场
- 加速收敛的SCF算法ADIIS和增加一个新的联合算法选项ADIIS_DIIS。(Yuezhi Mao)
- 使用gen_scfman在SCF计算中启用规范无关原子轨道(GIAOs )( Brad Ganoe, Tim Neudecker, Joonho Lee, Adam Rettig, Jonathan Wong)
- 如果使用内置的范围分离泛函，禁用系数的用户设置(通过HFK_LR_COEF/HFK_SR_COEF)
- 为VV10功能(梁家树)实施频率计算和分析Hessian
- 使用复杂的基函数实现基于投影的嵌入(Valentina Parravicini, Thomas Jagau
- 通过GUI = 2在具有冻结占据/虚拟轨道的CIS/TDDFT计算中生成格式化的检查点文件
- 新绘图部分(Plot=1)的启用状态_分析(Yuezhi Mao)
- 根据SCF收敛阈值(SCF_CONVERGENCE)而不是场振幅(John Herbert)对TDKS·福克矩阵进行一致性检查
- 增加了新的能量密度功能:revSCAN、regSCAN、r++SCAN、r2SCAN、r4SCAN、TASK、mTASK、regTM、rregTM、revTM
- 利用TDDFT(受限和非受限)和自旋翻转TDDFT (SF-TDDFT)计算自旋轨道耦合(SOC) (1电子和2电子平均场)
- 实施了密度校正DFT (DC-DFT)的解析梯度，用于自相互作用校正(Marc Coons, Bhaskar Rana, John Herbert
- 已解决的问题:
- 用gen_scfman计算分数电子超临界流体的错误结果
- 具有大量OpenMP线程的挂起qints (use_libqints = true)作业
- ADIIS的非变分初始SCF猜测
- TDDFT/TDA计算中不正确的内存估计
- TDA激发态频率工作的崩溃
- 固定原子几何优化的崩溃
- 使用具有g或更高角动量的基函数进行频率计算
- TDDFT自旋轨道耦合计算的符号误差(Nicole Bellonzi)
- 基于投影的嵌入计算的崩溃
- 使用非流行基集的RPA TDDFT频率结果不正确
- meta-GGA泛函的NMR计算内存分配不足
- 使用具有较大基组的混合泛函进行DC-密度泛函理论计算的错误结果(Marc Coons，Bhaskar Rana，John Herbert)
- 激发态势能面扫描与CIS/TDDFT的碰撞(John Herbert)
相关方法
- 在速度和混合仪表中实现EOM振荡器强度(Josefine Andersen, Sonia Coriani)
- 实施CCSD旋光度评估(Josefine Andersen，Kaushik Nanda)
- 在rasman2中实现了碎片电荷差分(FCD)方案(Chou-Hsun (Jeff) Yang，Aaditya Manjanath，Chao-Ping (Cherri) Hsu)
- 实现了复数值的CC2、里-CC2和里-CCSD(Cansu Utku, Garrette Paran, Thomas Jagau
- 在AIMD计算中采用了复合吸收势(CAP)方法(Jerryman A. Gyamfi，Thomas Jagau)
- 使用密度拟合基组实现了v2RDM-CASSCF-PDFT方法(Mohammad Mostafanejad, Run Li, A. Eugene DePrince III)
- 已解决的问题:
- 使用RAS-CI方法计算的SOC输出中的格式错误(Abel Carreras，David Casanova)
分子动力学，非绝热动力学，嵌入和溶剂化
- 为泊松方程求解器(PEqS)启用用户定义的介电常数网格(Suranjan Paul)
- 改进的PCM打印(John Herbert)
- (A)FSSH (Theta Chen，Chen，Jin，Vishikh Athavale，Vale Cofer-Shabica，Joe Subotnik)
- 已解决的问题:
- QM/MM优化不读取先前的MOs作为下一个周期的猜测
碎片和能量分解分析
- 在QM/EFP计算中实施成对碎片激发能量分解分析(EDA )( Lyudmila Slipchenko)
- 对于XSAPT计算，将基函数的最大角动量增加到5
- 实现了基于SPADE和ALMO的电场计算分区方案
- 实施了新的MP2 EDA方案，并为DFT EDA (Kevin Ikeda，Hengyuan Shen)增加了非微扰极化分析
- 实现了激发振幅集中在一个片段上的阿尔莫-顺式/TDA计算(Yuezhi Mao)
- 使ALMO-CIS/TDA计算能够从一个碎片的占据轨道激发到系统中的所有虚数
- 使ALMO-CIS/TDA计算能够从一个碎片的占据轨道激发到另一个碎片的虚拟轨道(Yuezhi Mao)
- 在ALMO-CIS/TDA计算中启用用户定义的占用虚拟对(Yuezhi Mao)
- 解决了ALMO-CIS和激发态ALMO-EDA计算的各种问题(Yuezhi Mao)
杂项
- 使用**SCF_PRINT = 3**打印的轨道动能
- 在外部文件中启用EXTERNAL_CHARGES规范(Vale Cofer-Shabica，Joseph Subotnik)
- 增加了多体色散计算的参数检查(John Herbert)
- wB97M2和XYG系列能量泛函的恢复有限差分
- SA-SF-RPA的恢复有限差分旗帜
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