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于文哲;卡门·坎波斯;威廉·道森;阿尔贝托·加西亚;哈夫，维尔;Hourahine，本;威廉·胡恩（William P.Huhn）。;马蒂亚斯·杰奎琳;贾伟乐;穆拉特·科泽利;劳尔·拉斯纳;李应州;林，林;陆建峰;乔纳森·穆萨;罗曼（Jose E.Roman）。;瓦兹奎兹·马亚戈提亚，阿尔瓦罗;杨超;沃尔克·布鲁姆

ELSI–电子结构求解器的开放基础设施。 （英语） Zbl 1525.81005号

计算。物理学。Commun公司。 256，文章ID 107459，16 p.（2020）.
摘要：电子结构理论在分子和周期系统中的常规应用需要根据给定的哈密顿量计算电子密度，在非正交基集的情况下，还需要计算重叠矩阵。系统大小可以从几到数千，在某些示例中，可以是数百万个原子。不同的离散化方案（基集）和不同的系统几何结构（有限的非周期与无限的周期边界条件）产生了具有不同结构的矩阵。ELSI项目提供了一个开源软件接口，以促进高性能解算器库的实现和优化使用，其中包括立方尺度特征解算器、线性尺度密度矩阵算法和其他简化尺度方法。在本文中，我们介绍了ELSI内部的最新改进和发展，主要包括（1）连接到接口的新求解器，（2）适于周期和/或自旋极化系统并行计算的矩阵布局和通信，（3）几何优化和分子动力学计算中密度矩阵外推的例程，以及（4）通用工具，如并行矩阵I/O和JSON输出。ELSI接口已集成到四个电子结构代码项目（DFTB+、DGDFT、FHI目标、SIESTA）中，使我们能够在同等基础上严格地对求解器的性能进行基准测试。基于使用Kohn-Sham密度泛函理论和密度泛函紧束缚理论进行的一组大规模系统基准测试的结果，我们确定了强烈影响求解器效率的因素，并提出了一个辅助求解器选择过程的决策层。最后，我们描述了一种反向通信接口编码的无矩阵迭代求解器策略，该策略是可接受的，例如，用于平面波基集。

理学硕士：

81-04 量子理论相关问题的软件、源代码等

关键词：

电子结构理论;密度泛函理论;密度-功能紧密结合;并行计算;特征解算器;密度矩阵

软件：

普塞利诺夫;ELSI公司;ELPA公司;并行netCDF;HDF5型;LAPACK公司;SLEPc公司;DGDFT公司;DFTB公司+;CUBLAS公司;中国科学院
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\textit{V.W.z.Yu}等人，计算。物理学。Commun公司。256，文章ID 107459，第16页（2020；Zbl 1525.81005）
全文： 内政部 arXiv公司

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