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國立臺灣大學計算機及資訊網路中心

焦點新聞-2010

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量子化學計算軟體GAUSSIAN 09介紹
  • 上版日期:2010-11-22

GAUSSIAN 是一套在化學領域有廣泛應用的量子化學計算軟體,它最早是由 Carnegie Mellon University 的 John Pople 教授 (1998 年諾貝爾化學獎得主) 主導開發,其後成立商業公司,負責銷售及技術支援。該軟體以量子力學理論為基礎,可用來計算分子的電子結構,以得到許多分子系統的物理與化學性質。GAUSSIAN 包含了許多模組,分別用來模擬、預測分子的化學反應、結構變化,例如:化合物的能量和結構、化學反應過渡態的能量和結構、分子的振動頻率、紅外線和拉曼光譜、UV/VIS 光譜、熱化學性質、鍵結能和化學反應活化能、化學反應路徑、分子軌域、原子電荷、偶極矩、電子親和能和游離能、分子材料的極化和超極化張量、分子的靜電位能和電子密度以及核磁共振遮蔽張量等。這些計算結果在化學上有重要的應用,可以用來說明許多化學實驗的結果,亦可以預測某些實驗過程中,可能產生的中間產物,用以了解化學反應的反應機制。在量子化學的理論計算研究上面,GAUSSIAN 是目前最被廣泛使用的一套程式。

為了因應化學研究中涉及到的日益複雜的分子結構,GAUSSIAN 公司在 2009 年推出 GAUSSIAN 09 這個最新版本,這個版本增添了許多新的功能及更強的計算效能,其中新功能部份例如:擴增新的 ONIOM 功能以處理更大的分子系統、加強分子激發態相關的理論計算方法以及研究反應程序的新理論、以及增加更多光譜學相關的計算結果等;計算效能增強方面則包括優化計算的演算法與程序效能的提昇。其中效能提昇較為顯著的部份為大分子結構的震動頻率計算,平行計算時效能增加近乎16倍。詳細資訊可以參考官方網站:http://www.gaussian.com/g_prod/g09new.htm

為了提供校內研究團隊更加友善便利的量子計算環境,計資中心已於2009年採購新版GAUSSIAN 09軟體,其中包含了Linda 8.2平行計算工具、GAUSSIAN 09 for windows再處理工具(G09 utilities)以及檢視工具(Gaussview 5.0)。藉由Linda平行計算工具的幫助,使用者可於計資中心高效能運算環境下,以多節點平行運算方式,加速程式執行效率,獲得較高的實驗產出。目前已有理、工、電資及生科學院的多組研究團隊申請並使用此軟體服務。如果校內師生同仁有興趣使用,歡迎與計資中心聯絡,安排軟體試用與帳號申請。

Ref:
  1. Gaussian原廠網站 http://www.gaussian.com
  2. 臺灣大學化學系鄭原忠教授網站 http://quantum.ch.ntu.edu.tw
  3. 中正大學化學暨生物化學系胡維平教授網站
    http://www.chem.ccu.edu.tw/~hu/Web_Lib/g03/FAQ.html
  4. 台灣代理商-勁智數位科技股份有限公司 http://www.infowrap.com.tw/cht/index_c.htm
  5. 計資中心高效能運算服務 http://grid.ntu.edu.tw