MetaWave：非相对论与相对论波函数统一实现平台
化学物理
2025-03-28 v2
摘要
\texttt{MetaWave} 是一个基于 C++ 模板的架构，旨在统一实现非相对论和相对论的波函数基于量子化学的方法。它模块化、可扩展且高效。通过解耦量子化学方法的三个不同方面（即哈密顿量的性质、波函数的结构以及并行策略），从而通过 C++ 元编程提供的内部类型特征和标记系统，对其进行独立处理。一旦将二量子哈密顿量（无论非相对论（自由旋）还是相对论（旋依赖））分解为拓扑等效图，以便对包含完整分子对称性（包括单或双点群和自旋或时间反转对称性）的（随机选取的）自由旋或旋依赖的配置态函数或 Slater 行列式进行统一的基本耦合系数求值，无论是基于标量轨道还是自旋轨道构建的多电子波函数，都可以使用相同的模板进行组装。关于并行化，\texttt{MetaWave} 支持 OpenMP 和 MPI，其中大部分后者是自动从其 OpenMP 对应项中翻译而来。本文回顾了 \texttt{MetaWave} 的整个结构，并提供了一些示例说明其性能。
引用
@article{arxiv.2501.18185,
title = {MetaWave: A Platform for Unified Implementation of Nonrelativistic and Relativistic Wavefunctions},
author = {Ning Zhang and Qingpeng Wang and Wenjian Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18185},
year = {2025}
}
备注
59 papges, 11 figures