MatCloud-QE:基于云原生理念的高通量第一性原理计算程序包

国内开展第一性原理计算总是局限于某一两个商业软件,不仅需要软件使用许可,而且还需要下载、安装到本地,再通过人工部署到高性能计算集群才能开展使用,极大地限制了科研人员开展第一性原理计算。为了解决这个问题,作者团队基于Quantum ESPRESSO第一性原理计算内核,进一步开发了高通量第一性原理计算加速算法、参数智能推荐算法、输入结构统一算法、自动后处理引擎、组件化引擎、图形化引擎、更多物性计算功能以及MatCloud+接口等算法程序,形成了具有云原生特点的第一性原理计算程序包:MatCloud-QE;进一步通过接入MatCloud+材料云,使用户仅通过浏览器就可在线开展第一性原理计算和数据自动化采集和管理,极大地方便了用户开展第一性原理计算以及高通量计算筛选,且无需软件使用许可。以面向太阳能电池应用的无机钙钛矿Rb_(1-x)Cs_(x)PbI3的材料特性的第一性原理计算为例,说明通过MatCloud+材料云平台使用MatCloud-QE第一性原理计算程序包可进行能隙、态密度和光学性质的计算,计算结果不仅和文献报道结果相符,且整个计算过程减少人工干预次数可达90%以上,极大地提高了效率。目前,MatCloud-QE第一性原理计算程序包深度集成在MatCloud+材料云平台,用户通过云端才能使用,该模式为用户提供了丰富的计算资源和一站式第一性原理计算服务。