TURBOMOLE

TURBOMOLE: 量子化学の最前線

TURBOMOLEは、先進的な量子化学計算を行うためのプログラムであり、ab initio 手法を多数実装しています。このソフトウェアは、カールスルーエ大学でラインハルト・アールリヒスの研究グループによって1987年に初めて開発されました。その後、2007年にはTURBOMOLE GmbHが設立され、アールリヒス氏をはじめ、F. Furche、C. Hättig、W. Klopper、M. Sierka、F. Weigendといった科学者たちがプログラムの開発を主導しました。この会社は、TURBOMOLEに関するすべての著作権と知的財産権を保有し、プログラムの更新を行っています。また、2018年にはDavid P. Tewが同社に加わり、さらなる発展を遂げています。

特徴と機能

TURBOMOLEは、効率的な性能と計算コストのバランスに優れた電子構造手法を提供しており、主に次のような機能に焦点を当てています:

• - 密度汎関数理論 (DFT) - 電子の密度を用いて物質の特性を解析する手法。
• - メラー＝プレセット摂動法 (MP) - 分子のエネルギーを小さな pertubation を用いて計算します。
• - 結合クラスター法 (CC) - 分子の状態を詳細に理解するための強力な方法です。

元々は気相中の分子の計算のみ対応していましたが、BASF社とバイエル社との共同プロジェクトにより、COSMO法が実装され、さらに多様な計算が可能となりました。これにより、各種の環境における分子の挙動をより正確にシミュレーションできるようになりました。

2013年にリリースされたバージョン6.5には、ポスト-コーン–シャム計算において乱雑位相近似が導入され、さらなる計算精度が向上しました。このバージョンは、非断熱分子動力学、高次のCC法、新しい密度汎関数、さらには周期的計算機能を追加したことも特徴です。これらの機能により、TURBOMOLEは複雑な分子系を扱う際にも高い計算効率を維持しています。

TURBOMOLEにはグラフィカルユーザインタフェース（GUI）としてTmoleXがあり、ユーザーはビジュアル環境で計算を実施したり、結果を分析したりすることができます。これにより、計算化学の専門家だけでなく、研究者や学生にも利用しやすい環境が提供されています。

バージョン履歴

TURBOMOLEの進化は、性能向上と機能追加を繰り返し行ってきました。各バージョンでは新たなアルゴリズムが実装され、これに伴い計算における多様な化合物や条件への適応が進んでいます。これにより、分子の構造最適化や反応経路の解析、物質の性質に関する研究が飛躍的に進展しています。

出典

TURBOMOLEに関する詳細な情報は、公式ウェブサイトおよび発表資料から得ることができます。

外部リンク

• - TURBOMOLE Official Website
• - TURBOMOLE PowerPoint Presentation

もう一度検索