Q-Chem 7 の新機能

Q-Chem 7 には、待望のパフォーマンスと利便性の向上（高速な DFT 計算のための並列 RI アルゴリズムや、容易に収束する堅牢な SCF アルゴリズムなど）に加え、数多くの新機能が搭載されています。

以下に、新機能の一部を公開します！

QC-PBC

QC-PBC は、固体や材料を対象に周期境界条件とガウス基底関数を用いた全電子計算を行う新しいモジュールです。

DFT と TDDFT
ガンマ点およびk点計算のための MP2、LT-MP2、および MP3 計算
ガンマ点計算には、CCSD、CCSD(T)、および CCSDTを用いる。
Python インターフェース
構造最適化
溶媒和
解析的振動数およびフォノン計算

M-Chem

M-Chemは、大規模な生体分子を扱うための新しいモジュールです。

分子動力学 (MD) シミュレーションのための高性能 MPI/OpenMP ハイブリッド実装
固定電荷（Amber）、分極可能（AMOEBA）、および ReaxFF 力場
能勢=フーバーサーモスタットとバロスタット、共役勾配自己無撞着場、多体力、周期境界条件、Particle Mesh Ewald を解くための新しい拡張ラグランジュスキーム
標準的な力場やタンパク質-水シミュレーションにおいて、パラメータ割り当てと系の設計を簡単かつ再現性の高い方法で効率化するフロントエンドモジュール
ReaxFF との QM/MM 統合
他のコードで解析が可能な軌跡のフォーマット

密度汎関数理論

COACH functional
ωB97M-V などの既存の最良の RSH メタ GGA よりも精度が高く、幅広いシステムに適用可能な、新しい range-separated 型ハイブリッド (RSH) メタ GGA。
より高速な MP2 およびダブルハイブリッド DFT
新しいアルゴリズムは、MP2 およびダブルハイブリッド DFT において DLPNO と同等のスケーリングを実現し、誤差制御を改善することで精度を向上させています。
ECD と TDDFT および EOM-CCSD
電子的に準安定な状態のための新しい複素変数 DFT 汎関数
これには、LDA（Slater X、VWN5 C、VWN1RPA C）、GGA（B88 X、PBE X、PBE C、LYP C）、およびハイブリッド（上記の LDA と GGA、場合によっては exact HF 交換から構成されるすべてのハイブリッド汎関数。PBE0、B3LYP、BH&HLYP を含む）が含まれる。
拡張タイトバインディング DFT（xtb）エネルギーと勾配

電子相関法

MRSF-TDDFT とその特性
MRSF-TDDFT は、スピン反転 TDDFT の改良版であり、二重励起状態、結合切断、円錐交差、およびその他の強相関系における純粋なスピン状態を効果的に取り扱うことができます。Q-Chem 7 は、状態および遷移双極子モーメント、振動子強度、スピン軌道相互作用、MRSF 状態および遷移の密度行列に基づく解析など、状態と遷移特性の計算を含む、効果的な MRSF-TDDFT の実装を提供します。
アースムーバー距離に基づく新しい励起状態解析機能
libwfa における TDDFT の電荷変位指標
これらの指標は、他のソフトウェアパッケージで使用されていた従来の指標とは異なり、軌道回転に対して厳密に不変です。
libgmbpt における RI-CC2 基底状態コードの大幅な高速化
EA、IP、EE-EA、EE-IP の CC2 および RI-CC2 ダイソン軌道
THC-sRI の改良点
RI-CC2 および sRI-CC2 振動子強度、THC-sRI-CC2 基底状態および励起状態のエネルギーと物性、THC-sRI-CCSD 基底状態および励起状態のエネルギーが含まれます。
RI および CD CCSDとEOM-CCSD の性能向上
CC/EOM-CC を用いたオージェ崩壊率計算のための新しいツール
NMR 化学シフトの改善
　・ RI を用いた新しい MPI/OpenMP 並列有限差分アルゴリズムは、Q-Chem の従来の NMR コードに比べて大幅な高速化を実現します。
　・最新のあらゆるハイブリッド密度汎関数をサポート

分子動力学、非断熱動力学、Embedding、および溶媒和

CP2K などの外部パッケージ向けの新しい Embedding インターフェース
1電子積分の並列化による大規模 QM/EFP 計算の全体的な速度向上
内部座標系における構造最適化のためのペアワイズ調和拘束法

フラグメントおよびエネルギー分解分析

電子相関波動関数 EDA
EDA-II は、線形スケーリングコードベースを使用して、MP2、BW-s2、κ-MP2 で利用可能です。
EDA OVOCV 解析と OODFT OVOCV 解析
OVOCV は EDA における NOCV 解析の代替または補完として使用でき、NOCV 法よりもドナー軌道とアクセプター軌道をより明確に識別できます。
制限付き開殻コーン・シャム理論 (ROKS-EDA) のエネルギー分解解析
XSAPT+MBD 用の2つの新しい MBD 分散モデル：
　・ MBDrev は、SAPT10k データセットに適用された機械学習を基にしています。
　・ oC8raim は、イオンに対する性能が向上し、重元素にも適用範囲が拡張されました。

量子核効果の組み込み（NEO スイート）

NEO-HF および NEO-DFT のための NEO-AIMD 法（以下を含む）：
　・ NEO Born-Oppenheimer MD (NEO-BOMD)
　・拡張ラグランジュ分子動力学法（NEO-ELMD）
　・制約付き NEO MD (CNEO-MD)
　・ NEO-PCM および NEO-QM/MM