xtb

半経験的拡張強結合プログラムパッケージ

これは、ボンの Grimme グループによって開発されたxtbプログラム パッケージの公式リポジトリです。

インストール

静的にリンクされたバイナリ (Intel Compiler) は最新リリース ページにあり、Linux (Intel 18.0.2、GLIBC 2.19) および Windows (Intel 2022) 用のバージョンが提供されています。 xtbプログラムとライブラリは、Linux (x86_64、aarch64、ppc64le) および MacOS (x86_64、arm64) 用の conda-forge にパッケージ化されています。 Homebrew ユーザーの場合は、grimme-lab/homebrew-qc でカスタム タップが利用可能で、ビルド済みの MacOS/x86_64 バイナリが提供されます。MacOS/arm64 の場合、バイナリはインストール時に自動的にコンパイルされます。

このリポジトリの最新ソースの最先端リリース (Linux のみ) は、継続的リリース タグで入手できます。

このプロジェクトは、meson と CMake の 2 つのビルド システムをサポートしています。それぞれの使用法に関する短いガイドがここに示されています。詳細については、リンクされた手順に従ってください (meson ガイド、CMake ガイド)。

コンパイラ:

1. ifort(<=2021.10.0)、icc(<=2021.10.0)
2. gfortran、gcc

中間子

meson をビルド システムとして使用するには、0.62 以降などのかなり新しいバージョンをインストールする必要があります。 meson のデフォルトのバックエンドを使用するには、ninja バージョン 1.7 以降をインストールする必要があります。

 export FC=ifort CC=icc
meson setup build --buildtype release --optimization 2 -Dfortran_link_args= " -qopenmp "
ninja -C build test 

重要

macOS 上のmesonを使用したコンパイルは、Linux ベースのシステムのプロトコルとは若干異なります。 BLAS ライブラリが異なると、まれに異なる結果が生じる可能性があります。次の指示に従ってください。

macOS での meson のセットアップ

macOS 上で meson を使用してコンパイルする

1. パッケージ管理に Homebrew を使用する: Homebrew を使用して、 gcc 、 gfortran 、 openblasなどの依存関係をインストールします。 brewセットアップ方法に関する詳細情報。例：

   brew install gcc gfortran openblas

2. 適切な環境変数を使用した中間子セットアップ呼び出し: 以下の適応されたmeson setup呼び出しを使用して、macOS 上でxtbコンパイルします。明らかに、ライブラリへのパスはシステムによって異なる場合があります。

   LDFLAGS= " -L/opt/homebrew/opt/openblas/lib " CPPFLAGS= " -I/opt/homebrew/opt/openblas/include " FC=gfortran-14 CC=gcc-14 meson setup _build --buildtype release -Dlapack=openblas

テストスイートがエラーなく実行されていることを確認してください。

xtbバイナリを/usr/localにインストールするには ( sudo必要な場合があります)

ninja -C build install

meson を使用したビルドの詳細については、こちらの手順を参照してください。

CMake

CMake ビルド システムでは、make と CMake の両方をインストールする必要があります。後者はバージョン 3.9 以降である必要があります。

CMake を使用したxtbのビルドは、次の一連のコマンドで機能します。

cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
make -C build
make -C build test

xtbバイナリを/usr/localにインストールするには ( sudo必要な場合があります)

make -C build install

CMake を使用したビルドの詳細については、こちらの手順を参照してください。

コンダ

conda-forgeチャネルからxtbインストールするには、次のようにconda-forgeチャネルに追加します。

 conda config --add channels conda-forge

conda-forgeチャネルが有効になったら、次のコマンドを使用してxtbインストールできます。

 conda install xtb

次のコマンドを使用すると、プラットフォームで利用可能なxtbのすべてのバージョンを一覧表示できます。

 conda search xtb --channel conda-forge

ドキュメント

xtbドキュメントは read-the-docs でホストされています。

貢献する

このプロジェクトに貢献する前に、貢献ガイドラインをお読みください。

貢献者

私たちは研究を可能にするためにこのプログラムを開発しています。 xtb現在備えている機能の多くは、切迫したニーズがあり、これらの機能を実現するために多くの貢献者がいたために追加されました。

• P. アトキンソン (@patricatkinson)
• C. バンワース (@cbannwarth)
• F. ボーレ (@fabothch)
• G. ブランデンブルク (@gbrandenburg)
• E. カルデューヤー (@f3rmion)
• M.チェチンスキー
• S. ドーム (@thch-dohm)
• S. エールト (@awvwgk)
• S. エールリッヒ
• I. ゲラシモフ (@foxtran)
• S. グリム (@stefangrimme)
• C.ヘルツァー (@hoelzerC)
• A. カトバシェフ (@Albkat)
• J. コープマン (@JayTheDog)
• C. ラヴィンジ (@clavigne)
• S. Lehtola (@susilehtola)
• F. メルツ
• M. ミュラー (@marcelmbn)
• F. ムーシル (@felixmusil)
• H. ノイゲバウアー (@haneug)
• J. ピサレク
• C. プレット (@cplett)
• P. プラハト (@pprcht)
• F. パルタル (@pultar)
• J. セイバート (@liljay42)
• P.シュシコフ
• S. スピッシャー (@sespic)
• M. スターン (@MtoLStoN)
• M. シュタイナー (@steinmig)
• T. Strunk (@timostrunk)
• J. Stückrath (@jbstuckrath)
• T. ローズ (@Thomas3R)
• J. アンスレーベル (@nabbelbabbel)

寄稿者はアルファベット順にリストされています。一部の投稿はこのプロジェクトの GitHub リリースより前のものであり、リポジトリのコミット履歴には表示されません。それ以降のコミット履歴からの投稿者データについては、ここを参照してください。

引用

xtbおよび実装された GFN メソッドへの一般的なリファレンス:

• C. Bannwarth、E. Caldeweyher、S. Ehlert、A. Hansen、P. Pracht、J. Seibert、S. Spicher、S. Grimme WIREs Comput。モル。科学。 、 2020、11 、e01493。 DOI: 10.1002/wcms.1493

GFN-xTBの場合:

• Ｓ．グリム、Ｃ．バンワース、Ｐ．シュシュコフ、 Ｊ．Ｃｈｅｍ．理論計算。 、 2017 、13、1989-2009。 DOI: 10.1021/acs.jctc.7b00118
• Ｃ．Ｂａｎｎｗａｒｔｈ、Ｓ．ＥｈｌｅｒｔおよびＳ．Ｇｒｉｍｍｅ、 Ｊ．Ｃｈｅｍ．理論計算。 、 2019、15、1652-1671 。 DOI: 10.1021/acs.jctc.8b01176
• P. Pracht、E. Caldeweyher、S. Ehlert、S. Grimme、 ChemRxiv 、 2019 年、プレプリント。 DOI: 10.26434/chemrxiv.8326202.v1

GFN-FFの場合:

• S. スピッシャーと S. グライム、 Angew.化学。内部。エド。 、 2020、59、15665–15673 DOI: 10.1002/anie.202004239

GBSA および ALPB の陰的溶媒和の場合:

• Ｓ．エーラート、Ｍ．スターン、Ｓ．スピッシャー、Ｓ．グリム、 Ｊ．Ｃｈｅｍ．理論計算。 、 2021 、17、4250-4261 DOI: 10.1021/acs.jctc.1c00471

ddCOSMO および CPCM-X の暗黙的溶媒和の場合:

• Ｍ．Ｓｔａｈｎ、Ｓ．Ｅｈｌｅｒｔ、Ｓ．Ｇｒｉｍｍｅ、 Ｊ．Ｐｈｙｓ．化学。 A 、 2023 、XX、XXX-XXX DOI: 10.1021/acs.jpca.3c04382

DFT-D4の場合：

• Ｅ．Ｃａｌｄｅｗｅｙｈｅｒ、Ｃ．ＢａｎｎｗａｒｔｈおよびＳ．Ｇｒｉｍｍｅ、 Ｊ．Ｃｈｅｍ．物理学。 、 2017、147、034112。DOI : 10.1063/1.4993215
• E. Caldeweyher、S. Ehlert、A. Hansen、H. Neugebauer、S. Spicher、C. Bannwarth および S. Grimme、 J. Chem.物理学。 、 2019 、150、154122。DOI: 10.1063/1.5090222
• E. カルデューヤー、J.-M. Ｍｅｗｅｓ、Ｓ．ＥｈｌｅｒｔおよびＳ．Ｇｒｉｍｍｅ、 Ｐｈｙｓ．化学。化学。物理学。 、 2020、22、8499-8512 。 DOI: 10.1039/D0CP00502A

sTDA-xTBの場合:

• Ｓ．ＧｒｉｍｍｅおよびＣ．Ｂａｎｎｗａｒｔｈ、 Ｊ．Ｃｈｅｍ．物理学。 、 2016 、145、054103。DOI: 10.1063/1.4959605

質量仕様の文脈では:

• Ｖ．Ａｓｇｅｉｒｓｓｏｎ、Ｃ．ＢａｕｅｒおよびＳ．Ｇｒｉｍｍｅ、 Ｃｈｅｍ．科学。 、 2017 、8、4879。DOI: 10.1039/c7sc00601b
• J. Koopman および S. Grimme、 ACS オメガ、 2019 、4、12、15120-15133。 DOI: 10.1021/acsomega.9b02011
• J. コープマンと S. グリム、 J. Am.社会質量スペクトル。 、 2021、32、7、1735-1751 。 DOI: 10.1021/jasms.1c00098

メタダイナミクスについては、以下を参照してください。

• Ｓ．グリム、 Ｊ．Ｃｈｅｍ．理論計算。 、 2019、155、2847-2862 。 DOI: 10.1021/acs.jctc.9b00143

SPH の計算については、以下を参照してください。

• Ｓ．ＳｐｉｃｈｅｒおよびＳ．Ｇｒｉｍｍｅ、 Ｊ．Ｃｈｅｍ．理論計算。 、 2021、17、1701–1714 。 DOI: 10.1021/acs.jctc.0c01306

ONIOM については、以下を参照してください。

• Ｃ．プレット、Ａ．カトバシェフ、Ｓ．エーレルト、Ｓ．グリム、Ｍ．バーシュ、 Ｐｈｙｓ．化学。化学。物理学。 、 2023、25、17860-17868 。 DOI: 10.1039/D3CP02178E

すべての参考文献は bibtex 形式で入手できます。

ライセンス

xtbはフリー ソフトウェアです。Free Software Foundation によって公開されている GNU Lesser General Public License の条件 (ライセンスのバージョン 3、または (ユーザーの選択による) 以降のバージョン) に基づいて再配布したり、変更したりすることができます。

xtb役立つことを期待して配布されていますが、いかなる保証もありません。商品性や特定の目的への適合性についての暗黙の保証もありません。詳細については、GNU 劣等一般公衆利用許諾書を参照してください。

あなたが明示的に別段の定めをしない限り、GNU Lesser General Public License で定義されているように、 xtbに含めるためにあなたが意図的に提出した投稿は、追加の条項や条件なしで上記のようにライセンスされるものとします。