Dalsza szeroko zakrojona rozbudowa funkcjonalności programu ONETEP
Identyfikator grantu: PT01030
Kierownik projektu: Jacek Dziedzic
Politechnika Gdańska
Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej
Gdańsk
Data otwarcia: 2023-02-13
Streszczenie projektu
Projekt realizowany jest dzięki finansowaniu szeregu grantów brytyjskiej EPSRC:
- EP/W029510/1: "Supporting research communities with large-scale DFT in the next decade and beyond" (09.2022-08.2025)
- EP/S003053/1: The Faraday Institution (subprojekt FIRG003: Multiscale Battery Modelling) (2018-2023).
Projekt obejmuje rozwój funkcjonalności pakietu obliczeniowego ONETEP (Order-N Electronic Total Energy Package), który realizuje liniowo skalującą się metodę teorii funkcjonału gęstości (linear-scaling DFT) bazującą na formalizmie macierzy gęstości. Podejście takie, w odróżnieniu od konwencjonalnych technik DFT, które skalują się sześciennie wraz z rozmiarem układu, oferuje skalowanie liniowe, co umożliwia znaczne rozszerzenie zakresu badanych układów (z maks. kilkuset do nawet kilkudziesięciu tysięcy atomów). Technika ta pozwala zatem badać np. białka w środowisku wodnym czy elektrody grafitowe zanurzone w elektrolicie, bez konieczności radykalnego "przykrajania" układu, które wymuszałyby metody konwencjonalne.
Prace (2022, 2023) koncentrują się obecnie na następujących frontach:
(1) Rozwój podejść niejawnego rozpuszczalnika (implicit solvent). Implementacja przyczynków do sił pochodzących od rozpuszczalnika, wnęki dielektrycznej i kawitacyjnej, a także elektrolitu. Rozszerzenie formalizmu na pracę w periodycznych warunkach brzegowych.
(2) Rozwój liniowo skalujących się metod wyznaczania wymiany Hartreego-Focka (rozszerzenie formalizmu na pracę w periodycznych warunkach brzegowych, równoległość obliczeniowa na dużą skalę).
(3) Metody prowadzenia wydajnych obliczeń w środowiskach heterogenicznych (GPU, akceleratory).
Badania prowadzone są we współpracy z University of Southampton, Imperial College London, University of Warwick oraz Instytutem Faradaya.
Prowadzone w CI TASK obliczenia mają na celu walidację opracowywanych metod teoretycznych oraz wykorzystywane są w badaniach aplikacyjnych korzystających w opracowanych metod.
- EP/W029510/1: "Supporting research communities with large-scale DFT in the next decade and beyond" (09.2022-08.2025)
- EP/S003053/1: The Faraday Institution (subprojekt FIRG003: Multiscale Battery Modelling) (2018-2023).
Projekt obejmuje rozwój funkcjonalności pakietu obliczeniowego ONETEP (Order-N Electronic Total Energy Package), który realizuje liniowo skalującą się metodę teorii funkcjonału gęstości (linear-scaling DFT) bazującą na formalizmie macierzy gęstości. Podejście takie, w odróżnieniu od konwencjonalnych technik DFT, które skalują się sześciennie wraz z rozmiarem układu, oferuje skalowanie liniowe, co umożliwia znaczne rozszerzenie zakresu badanych układów (z maks. kilkuset do nawet kilkudziesięciu tysięcy atomów). Technika ta pozwala zatem badać np. białka w środowisku wodnym czy elektrody grafitowe zanurzone w elektrolicie, bez konieczności radykalnego "przykrajania" układu, które wymuszałyby metody konwencjonalne.
Prace (2022, 2023) koncentrują się obecnie na następujących frontach:
(1) Rozwój podejść niejawnego rozpuszczalnika (implicit solvent). Implementacja przyczynków do sił pochodzących od rozpuszczalnika, wnęki dielektrycznej i kawitacyjnej, a także elektrolitu. Rozszerzenie formalizmu na pracę w periodycznych warunkach brzegowych.
(2) Rozwój liniowo skalujących się metod wyznaczania wymiany Hartreego-Focka (rozszerzenie formalizmu na pracę w periodycznych warunkach brzegowych, równoległość obliczeniowa na dużą skalę).
(3) Metody prowadzenia wydajnych obliczeń w środowiskach heterogenicznych (GPU, akceleratory).
Badania prowadzone są we współpracy z University of Southampton, Imperial College London, University of Warwick oraz Instytutem Faradaya.
Prowadzone w CI TASK obliczenia mają na celu walidację opracowywanych metod teoretycznych oraz wykorzystywane są w badaniach aplikacyjnych korzystających w opracowanych metod.