[Linux操作系统]Ubuntu 下安装与使用 Quantum ESPRESSO，开启高效量子力学模拟之旅|,Ubuntu Quantum ESPRESSO,Linux操作系统,云主机博士

[Linux操作系统]Ubuntu 下安装与使用 Quantum ESPRESSO，开启高效量子力学模拟之旅|,Ubuntu Quantum ESPRESSO

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在Ubuntu系统中安装与使用Quantum ESPRESSO，用户可轻松开展高效的量子力学模拟。Quantum ESPRESSO是一套强大的开源软件，适用于电子结构计算与材料科学领域，其安装过程简便，助力科研工作者开启模拟之旅。

本文目录导读：

安装Ubuntu操作系统
安装依赖软件
使用Quantum ESPRESSO

Quantum ESPRESSO是一款广泛使用的开源量子力学模拟软件，它基于密度泛函理论（DFT），能够进行电子结构和原子动力学计算，在科研领域，尤其是材料科学、化学和物理学中，Quantum ESPRESSO因其高效性和准确性而备受推崇，本文将详细介绍如何在Ubuntu操作系统下安装与使用Quantum ESPRESSO，帮助科研工作者和爱好者更好地开展相关研究。

安装Ubuntu操作系统

在开始安装Quantum ESPRESSO之前，确保您的计算机上已经安装了Ubuntu操作系统，Ubuntu是一款免费的Linux发行版，以其稳定性、安全性和易用性著称，您可以从Ubuntu官网下载最新版本的ISO文件，并按照官方教程进行安装。

安装依赖软件

Quantum ESPRESSO依赖于一系列的软件包，因此在安装之前，需要先安装这些依赖软件，打开终端，输入以下命令：

sudo apt-get update
sudo apt-get install fftw3-3d libfftw3-3-dev libopenmpi-dev openmpi-bin gfortran

这些命令将安装FFTW（快速傅里叶变换库）、OpenMPI（消息传递接口库）和gfortran编译器，这些都是运行Quantum ESPRESSO所必需的。

三、下载与安装Quantum ESPRESSO

1、下载源代码

Quantum ESPRESSO的源代码可以从其官方网站（http://www.quantum-espresso.org/）下载，在终端中，使用以下命令下载最新版本的源代码：

wget http://www.quantum-espresso.org/wp-content/uploads/2023/01/espresso-6.1.1.tar.gz

2、解压源代码

下载完成后，使用以下命令解压源代码：

tar -xvf espresso-6.1.1.tar.gz
cd espresso-6.1.1

3、编译源代码

在解压后的目录中，运行以下命令编译源代码：

make all

编译过程可能需要一段时间，具体时间取决于您的计算机性能。

4、安装软件

编译完成后，运行以下命令将Quantum ESPRESSO安装到系统中：

sudo make install

使用Quantum ESPRESSO

安装完成后，您就可以开始使用Quantum ESPRESSO进行量子力学模拟了，以下是一个简单的使用示例：

1、创建输入文件

在终端中，创建一个名为“input.in”的输入文件，并输入以下内容：

&control
    calculation = 'scf'
    outdir = './out/'
    prefix = 'Si'
    pseudo_dir = '/path/to/pseudo/potentials/'
/
&system
    ibrav = 2
    celldm(1) = 10.0
    nat = 2
    ntyp = 1
    atm(1) = Si
    atm(2) = Si
    pos(1,1) = 0.0 0.0 0.0
    pos(2,1) = 5.0 5.0 5.0
/
&electrons
    diagonalization = 'davidson'
    mixing_beta = 0.7
    conv_threshold = 1.0d-6
/

这里以硅（Si）为例，进行了一个简单的scf（自洽场）计算。

2、运行模拟

在终端中，运行以下命令开始模拟：

pw.x < input.in > output.out

这里，pw.x是Quantum ESPRESSO的主要执行程序，input.in是输入文件，output.out是输出文件。

通过本文，我们详细介绍了在Ubuntu操作系统下安装与使用Quantum ESPRESSO的过程，Quantum ESPRESSO作为一款高效的量子力学模拟软件，可以帮助科研工作者更好地开展相关研究，希望本文能够为您的科研工作提供一些帮助。

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