量子化学不同教材的差异大不大

chinder

最近好不容易把徐光宪老先生量子化学中的Gauss函数一章看明白了，所以想试试自己写一个计算积分的程序。本来想先找个现成的代码参考下，在论坛里搜寻一番，找到了一位仁兄写的笔记（http://bbs.keinsci.com/thread-12101-1-1.html），但打开笔记后发现很多符号不一样，笔记里的几个递推公式看得我也有点懵。然后我又去看了下陈飞武教授的《量子化学中的计算方法》，基本颠覆了我之前学的符号。不过，其实改变符号的影响也不算太大，稍微看一会也就能习惯，主要是几个推导得到的公式。比如陈的书里面重叠积分最终是以积分的形式表示出来的，而徐的书里面则是以积分最终得到的原函数表示的，陈的书里说重叠积分可以采用数值积分，而徐在这一章里好像没提到数值积分，其他积分的情况似乎也和重叠积分类似（我还没仔细看陈的书）。
所以我想请教下各位大佬，
1.如果我想尝试从零实现HF的话，徐的书够用吗？
2.徐的书的内容与其他教材的差异大不大，比如符号上，陈用的符号和《现代量子化学》用的符号一致；
3.有推荐的用代码实现HF的教程吗，最好是用cpp、python、julia等语言实现的，fortran我还没学（除了论坛里的教程和py_xDH）。

scf

https://github.com/CrawfordGroup/ProgrammingProjects

sobereva

自己会写重叠积分、动能积分、多极矩积分等简单积分，作为练习目的就足够了，写起来都不难。而核吸引势积分和双电子积分没必要去花精力折腾，本来也有libreta、libint、libcint等高效的积分库可以直接用，自己写出来对于理解量化理论和量化编程也没什么意义，还也没法轻易做到比现成的积分库更高的效率，造这个轮子花的时间不如多写点更有意义的代码。

重叠积分、速度积分、动能积分、多极矩积分可以参考Multiwfn的integral.f90里的function doSintactual、function doVelint、function doTint、subroutine domultipoleint，基本是基于陈的书里的公式写的。

从零写HF程序，最建议先去看Szabo的Modern Quantum Chemistry，里面的公式推导和符号都特别清楚，而且据我所知没有公式有错误（你提到的两本书里都有一些公式有笔误。当发现写出来的代码结果不对，可能是不是你写的问题而是书里的公式是错的，有时候得自己推导一遍公式才发现问题在哪）。而且此书附录还给了现成的算简单HeH+体系的HF程序代码。

结合现成的积分库来得到双电子积分，写个能算出结果的HF程序没什么难度。但优化计算效率，以及写构造初猜和帮助收敛等方面的代码，则需要花不少时间精力。

niobium

怎么最近老有人要从零写HF。。。

卡开发发

niobium 发表于 2022-4-25 08:35
怎么最近老有人要从零写HF。。。

如果用其他形式的基组从0写出HF高效的那就是另外一个故事。

sobereva

niobium 发表于 2022-4-25 08:35
怎么最近老有人要从零写HF。。。

这就有点类似于“儿时的梦想”，很多人最初激情满满的时候都有

niobium

sobereva 发表于 2022-4-25 09:57
这就有点类似于“儿时的梦想”，很多人最初激情满满的时候都有

对，最近想上太空的小孩非常多

wzkchem5

sobereva 发表于 2022-4-25 02:57
这就有点类似于“儿时的梦想”，很多人最初激情满满的时候都有

我觉得真的激情满满的人应该是有一个改进HF的idea，然后才想自己实现HF，来测试自己的idea。如果一开始就只想着重复已有的方法，不算什么激情