目次
11 関係: 富岳 (スーパーコンピュータ)、密度汎関数理論、京 (スーパーコンピュータ)、ハートリー＝フォック方程式、メラー＝プレセット法、スピン軌道相互作用、理化学研究所、結合クラスター法、非経験的分子軌道法、量子化学、量子化学および固体物理計算ソフトの一覧。
富岳 (スーパーコンピュータ)
PRIMEHPC FX1000（「富岳」と同様の構造のHPC。SC19にて） 2018年 SC18での「富岳」のデモブース。「京後継、ARMエコシステムの最先端」と書かれている。 富岳（ふがく、）は、理化学研究所の「京」の後継となる、日本のスーパーコンピュータである。エクサスケール・コンピュータではないが、処理速度が100PFLOPSを超えるためプレエクサスケール・コンピュータには該当する。 2014年（平成26年）に開発が始まり、2020年（令和2年）より試行運用、2021年（令和3年）に本格稼働した。設置場所は兵庫県神戸市・ポートアイランドの理化学研究所計算科学研究センター。主要ベンダーは富士通。
密度汎関数理論
密度汎関数理論（みつどはんかんすうりろん、density functional theory、略称: DFT）は電子系のエネルギーなどの物性を電子密度から計算することが可能であるとする理論である。また密度汎関数法（みつどはんかんすうほう）は密度汎関数理論に基づく電子状態計算法である。 密度汎関数理論は物理や化学の分野で、原子、分子、凝集系などの多体電子系の電子状態を調べるために用いられる量子力学の手法である。この理論では多体系の全ての物理量は空間的に変化する電子密度の汎関数（すなわち関数の関数）として表され、密度汎関数理論という名前はそこから由来している。密度汎関数理論は凝集系物理学や計算物理、計算化学の分野で実際に用いられる手法の中で、もっとも使われていて汎用性の高い手法である。
京 (スーパーコンピュータ)
「京」の外観 「京」の1筐体の内部 「京」で使用されていたマイクロプロセッサ（大阪市立科学館にて撮影） 京（けい、K computer）は、兵庫県神戸市の理化学研究所計算科学研究機構に設置、運用されていたスーパーコンピュータの名称（愛称）である。従来は「次世代スーパーコンピュータ」、「汎用京速計算機」、「京速」などと呼ばれていた。文部科学省の次世代スーパーコンピュータ計画の一環として、理化学研究所と富士通が共同開発した。「京」は、浮動小数点数演算を1秒あたり1京回おこなう処理能力（10ペタフロップス）に由来する。 総開発費1,120億円を投じ、2012年6月に完成、同年9月に共用稼働を開始。
ハートリー＝フォック方程式
ハートリー＝フォック方程式（ハートリーフォックほうていしき、Hartree–Fock equation）は、多電子系を表すハミルトニアンの固有関数（波動関数）を一個のスレーター行列式で近似（ハートリー＝フォック近似）した場合に、それが基底状態に対する最良の近似となるような（スピンを含む）1電子分子軌道の組を探し出すための方程式である。ウラジミール・フォックによって導かれた。分子軌道法の基本となる方程式である。 ハートリー＝フォック方程式(次の式は厳密には正準ハートリー＝フォック方程式だが単にハートリー＝フォック方程式と呼ばれることが多い) は、の近似的な解が与えられた場合、方程式中の置換することで方程式 が誘導される。すなわちこの方程式のhatには固有関数psiは含まれず、普通の固有値方程式として解くことが出来る。
メラー＝プレセット法
メラー＝プレセット法（メラー＝プレセットほう、Møller–Plesset method）とは、計算化学の分野におけるハートリー＝フォック法（平均場近似）を超える、より高精度な第一原理計算手法の一つである。レイリー＝シュレーディンガーの摂動論を用いて電子相関を考慮する方法であり、摂動のレベルによりMP2、MP3、MP4などと呼ばれる。 主要な着想は1934年にクリスチャン・メラーとミルトン・S・プレセットによって発表された。
スピン軌道相互作用
スピン軌道相互作用（、稀に）とは電子のスピンと、電子の軌道角運動量との相互作用のこと。 相対論的に取り扱われるディラック方程式（相対論的量子力学）では自然に導入される概念である。スピン軌道相互作用により、縮退していた電子のエネルギー固有値が分裂する。 ゲッパート＝マイヤーとイェンセンは、原子核の問題について、スピン軌道相互作用を導入した殻模型を用いれば、その準位の分裂から、実験的に知られていた安定な核子数、魔法数を説明できることを発見し、ノーベル賞を受賞した。 原子の最外殻電子ではスピン軌道相互作用によりスピン・軌道角運動量の向きがそろうことがある。常温の範囲では分裂した準位（LS多重項という）の中で最低エネルギーをもつ準位に状態がある確率が高い。最低エネルギーの多重項を知るためにフントの規則とよばれる実験則が有効である。
理化学研究所
理化学研究所（りかがくけんきゅうしょ、Institute of Physical and Chemical Research、略称: 理研〈りけん〉、英略称: RIKEN）は、日本の埼玉県和光市に本部を置く国立研究開発法人。アジア最初の基礎科学総合研究所として、1917年（大正6年）に創立された。日本に2ヶ所設置されているバイオセーフティレベル4の実験室のうち1つを筑波研究所に有する。
結合クラスター法
結合クラスター法（けつごうクラスターほう、クラスター展開法、CC法：Coupled Cluster）は多体系を記述するために使われる数値手法である。最もよく使われるのは、量子化学（計算化学）におけるポスト-ハートリー-フォック第一原理計算がある。CC法は、ハートリーフォック分子軌道法を基本にして、電子相関を考慮する指数関数クラスター演算子を使って多電子波動関数を構成する。CC法を用いて、小さい分子や中程度の大きさの分子について最も正確な計算を行うことができる。
非経験的分子軌道法
非経験的分子軌道法（ひけいけんてきぶんしきどうほう、non-empirical molecular orbital method）または第一原理分子軌道法（だいいちげんりぶんしきどうほう、ab initio molecular orbital method）とは、量子化学に基づく計算化学手法である。 非経験的分子軌道法では、ハートリー-フォック方程式（正確には、閉殻系の場合はRoothaan-Hall方程式、開殻系の場合はPople-Nesbet方程式である）を解くために必要な分子積分を、実験値に置き換えたり省略したりせずにすべて計算する。物理定数以外の実験値を全く使用せずに分子軌道を計算するため、ab initio MO法、ab initio分子軌道法、第一原理分子軌道法とも呼ばれる。
量子化学
とは理論化学（物理化学）の一分野で、量子力学の諸原理を化学の諸問題に適用し、原子と電子の振る舞いから分子構造や物性あるいは反応性を理論的に説明づける学問分野である。
見る NTChemと量子化学
量子化学および固体物理計算ソフトの一覧
量子化学計算ソフト（りょうしかがくけいさんソフト）は、量子化学的手法を実装したソフトウェアのこと。計算化学の分野において利用される。 大半のプログラムがハートリー-フォック法(HF法)といくつかのポスト-ハートリー-フォック法(Post-HF法)を含んでいる。密度汎関数理論(DFT)や分子力学法、半経験的分子軌道法が利用できるものもある。オープンソースソフトウェアもあれば、商用ソフトウェアもある。多くのプログラムが大規模でかつ複数のプログラムに分かれており、長年開発が続けられてきたものである。