Libcint：一个用于高斯基函数的高效通用积分库
化学物理
2014-12-02 v1
摘要
设计了一个高效的积分库 Libcint，用于自动实现高斯型标量和旋量基函数的通用积分。该库能够处理基于 、 和 算符的任意积分表达式，包括单电子重叠和核吸引算符，以及双电子 Coulomb 和 Gaunt 算符。利用符号代数工具，新的积分被推导并以编程方式转换为 C 代码。生成的积分可用于各种类型的分子性质计算。在本工作中，我们计算了非相对论和四分量相对论 Hartree-Fock 水平下的解析梯度和 NMR 屏蔽常数，以展示该积分库的能力。由于使用了动力学平衡基和规范包含原子轨道，相对论解析梯度和屏蔽常数要求积分库处理五阶电子排斥积分导数。该积分库在保持高效的同时实现了通用性。在现代多 CPU 平台上，Libcint 的总吞吐量可轻松达到 I/O 带宽的数倍。在 20 核节点上，对于采用 cc-pVTZ 基组的 C 分子，我们能够实现平均 7.9 GB/s 的输出速率。
引用
@article{arxiv.1412.0649,
title = {Libcint: An efficient general integral library for Gaussian basis functions},
author = {Qiming Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.0649},
year = {2014}
}