Efficient Open-Source Implementations of Linear-Scaling Polarizable Embedding: Use Octrees to Save the Trees.
Efficient Open-Source Implementations of Linear-Scaling Polarizable Embedding: Use Octrees to Save the Trees.
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线性缩放极化嵌入的高效开源实现：使用八叉树来保存树
DOI：
10.1021/acs.jctc.1c00225
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发表时间：
2021
影响因子：
5.5
通讯作者：
J. Kongsted
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Scheurer;P. Reinholdt;J. M. H. Olsen;A. Dreuw;J. Kongsted
我们提出了在极化嵌入（PE）模型中的线性标度快速多极子方法（FMM）的开源实现，以有效地处理计算光谱模拟中的大型极化环境。测试的准确性，效率和可用性的模型系统，以及更现实的生物分子系统的实现。我们解释了FMM参数如何影响分子性质的计算，并表明采用FMM的PE计算可以在黑盒的方式进行。线性标度方法的效率通过模拟超过1百万个可极化位点的环境中的发色团的UV/维斯光谱来证明。我们的实现与几个开源量子化学程序相连接，使PE模型和FMM中的计算光谱模拟可用于各种方法和广泛的用户群。
We present open-source implementations of the linear-scaling fast multipole method (FMM) within the polarizable embedding (PE) model for efficient treatment of large polarizable environments in computational spectroscopy simulations. The implementations are tested for accuracy, efficiency, and usability on model systems as well as more realistic biomolecular systems. We explain how FMM parameters affect the calculation of molecular properties and show that PE calculations employing FMM can be carried out in a black-box manner. The efficiency of the linear-scaling approach is demonstrated by simulating the UV/vis spectrum of a chromophore in an environment of more than 1 million polarizable sites. Our implementations are interfaced to several open-source quantum chemistry programs, making computational spectroscopy simulations within the PE model and FMM available to a large variety of methods and a broad user base.
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