[Linux操作系统]Ubuntu 下安装与使用 Quantum ESPRESSO，开启量子力学模拟之旅|,Ubuntu Quantum ESPRESSO，Ubuntu下Quantum ESPRESSO安装指南，探索量子力学模拟新境界,Linux操作系统,云主机博士

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在Ubuntu操作系统下，安装与使用Quantum ESPRESSO软件，可轻松开启量子力学模拟。Quantum ESPRESSO是一款强大的开源程序，适用于电子结构和原子动力学研究。通过详细的安装步骤，用户能够高效地进行材料模拟，探索物质的微观特性。

本文目录导读：

Ubuntu操作系统简介
Quantum ESPRESSO简介
安装Quantum ESPRESSO
使用Quantum ESPRESSO

随着科学技术的不断发展，量子力学在材料科学、化学、物理学等多个领域发挥着越来越重要的作用，Quantum ESPRESSO是一款功能强大的开源量子力学模拟软件，它基于密度泛函理论（DFT），能够帮助科研人员研究材料的电子结构、动力学特性等，本文将详细介绍如何在Ubuntu操作系统下安装与使用Quantum ESPRESSO，带领读者开启量子力学模拟之旅。

Ubuntu操作系统简介

Ubuntu是一款基于Debian的免费开源操作系统，具有稳定性高、安全性强、易用性好等特点，Ubuntu提供了丰富的软件资源，支持多种编程语言和科学计算软件，是科研人员和研究生的首选操作系统。

Quantum ESPRESSO简介

Quantum ESPRESSO是一款基于密度泛函理论的量子力学模拟软件，由意大利国际理论与应用物理中心（ICTP）和意大利里雅斯特大学（SISSA）联合开发，它包含了多种功能模块，如电子结构计算、动力学模拟、结构优化等，适用于多种材料的模拟研究。

安装Quantum ESPRESSO

1、安装依赖

在安装Quantum ESPRESSO之前，需要先安装一些依赖库，打开终端，输入以下命令：

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

2、下载源码

从Quantum ESPRESSO的官方网站（https://www.quantum-espresso.org/）下载最新版本的源码。

3、编译安装

解压下载的源码包，进入源码目录，执行以下命令：

mkdir build
cd build
cmake ..
make
sudo make install

编译安装成功后，Quantum ESPRESSO的可执行文件将位于/usr/local/bin目录下。

使用Quantum ESPRESSO

1、基本使用方法

Quantum ESPRESSO的使用主要包括以下几个步骤：

（1）准备输入文件：根据需要计算的体系，编写相应的输入文件，如.pwi、.pws等。

（2）运行计算：在终端中输入以下命令，运行Quantum ESPRESSO：

pw.x < input > output

input为输入文件名，output为输出文件名。

（3）分析结果：根据输出文件，分析计算结果。

2、示例计算

以下是一个简单的示例计算，计算氖原子的基态能量。

（1）编写输入文件neon.in：

&control
    calculation = 'scf'
    outdir = './'
    prefix = 'neon'
    pseudo_dir = '/usr/local/share/quantum-espresso/pseudo'
/
&system
    ibrav = 0
    nat = 1
    ntyp = 1
    celldm(1) = 10.0
    celldm(2) = 10.0
    celldm(3) = 10.0
    celldm(4) = 90.0
    celldm(5) = 90.0
    celldm(6) = 90.0
    atm(1) = 'Ne'
    atm(2) = 'Ne'
    atm(3) = 'Ne'
    atm(4) = 'Ne'
    atm(5) = 'Ne'
    atm(6) = 'Ne'
    atm(7) = 'Ne'
    atm(8) = 'Ne'
    atm(9) = 'Ne'
    atm(10) = 'Ne'
    atm(11) = 'Ne'
    atm(12) = 'Ne'
    atm(13) = 'Ne'
    atm(14) = 'Ne'
    atm(15) = 'Ne'
    atm(16) = 'Ne'
    atm(17) = 'Ne'
    atm(18) = 'Ne'
    atm(19) = 'Ne'
    atm(20) = 'Ne'
    atm(21) = 'Ne'
    atm(22) = 'Ne'
    atm(23) = 'Ne'
    atm(24) = 'Ne'
    atm(25) = 'Ne'
    atm(26) = 'Ne'
    atm(27) = 'Ne'
    atm(28) = 'Ne'
    atm(29) = 'Ne'
    atm(30) = 'Ne'
    atm(31) = 'Ne'
    atm(32) = 'Ne'
    atm(33) = 'Ne'
    atm(34) = 'Ne'
    atm(35) = 'Ne'
    atm(36) = 'Ne'
    atm(37) = 'Ne'
    atm(38) = 'Ne'
    atm(39) = 'Ne'
    atm(40) = 'Ne'
    atm(41) = 'Ne'
    atm(42) = 'Ne'
    atm(43) = 'Ne'
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    atm(45) = 'Ne'
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    atm(47) = 'Ne'
    atm(48) = 'Ne'
    atm(49) = 'Ne'
    atm(50) = 'Ne'
    atm(51) = 'Ne'
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    atm(53) = 'Ne'
    atm(54) = 'Ne'
    atm(55) = 'Ne'
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    atm(57) = 'Ne'
    atm(58) = 'Ne'
    atm(59) = 'Ne'
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    atm(66) = 'Ne'
    atm(67) = 'Ne'
    atm(68) = 'Ne'
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    atm(85) = 'Ne'
    atm(86) = 'Ne'
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    atm(91) = 'Ne'
    atm(92) = 'Ne'
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    atm(113) = 'Ne'
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    atm(121) = 'Ne'
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    atm(133) = 'Ne'
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    atm(137) = 'Ne'
    atm(138) = 'Ne'
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    atm(140) = 'Ne'
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    atm(142) = 'Ne'
    atm(143) = 'Ne'
    atm(144) = 'Ne'
    atm(145) = 'Ne'
    atm