libwignernj：用于精确计算 Wigner 符号及相关系数的可复用 C/C++/Fortran/Python 库

我们描述了 libwignernj，这是一个免费提供的、基于 BSD 许可证的库，用于在符合标准的 C99 中计算 Wigner 3j、6j 和 9j 符号，Clebsch-Gordan、Racah $W$ 和 Fano $X$ 系数，以及复数和实球谐函数上的 Gaunt 系数。libwignernj 通过带符号素数指数分解向量来表示阶乘——这是由 Dodds 和 Wiechers (Comput. Phys. Commun. 4, 268 (1972)) 为角动量系数引入的素因数分解技术，并在随后的一系列工作中得到了改进——并将该表示与 Johansson 和 Forssén (SIAM J. Sci. Comput. 38, A376 (2016)) 的多字整数 Racah 求和相结合，在此之下每个中间量都是精确的有理数，且所有舍入仅限于最终的浮点转换。单精度、双精度和长双精度结果在最后一个可表示位上都是正确的，并且通过 libquadmath 进行的 IEEE 754 binary128 评估以及通过 GNU Multiple-Precision Floating-Point Reliable (MPFR) 库进行的任意精度评估是可选公开的。libwignernj 没有强制的运行时依赖项，也没有调用方初始化步骤，这使得它易于嵌入到出现这些系数的原子、分子、核物理和电磁散射应用中。C++、CPython 和 Fortran 90 绑定随 C 库一起提供。在整个应用程序编程接口 (API) 中，半整数角动量通过整数 $2j$ 参数进行精确编码。提供 CMake 包和 pkg-config 文件以实现与下游项目的直接集成，并且持续集成 (CI) 流水线在每次推送时于 Linux（共享和静态）、macOS 和 Windows 上运行完整的测试套件。