Q-Chem 6.3发布：大幅提高计算性能，解锁光谱学与开壳层化学研究新工具

Q-Chem 6.3 的新功能

Q-Chem 6.3 来了！立即升级，享受改进的性能和可用性，以及用于研究化学和光谱学的新工具。借助这些新功能，您可以部署大规模计算和工作流，更快地获得更准确的结果，并将您的研究范围扩展到以前无法触及的体系和研究问题。

新版本6.3新功能包括新的分析工具、用于开壳层物种和高精度计算的新方法，以及性能增强。

DFT 性能增强

在已经快速的密度拟合近似中，中型到大型 DFT 能量和力计算的性能得到了显著提高。以 B3LYP/def2-TZVP 理论水平（2485 个基函数）和 rijk-def2-TZVP 辅助基组（6680 个基函数）对半胱氨酸 11 聚体进行的示例计时显示，在 16 核上相对于 Q-Chem 6.2.2 速度提高了 23%。

稳健 SCF

Q-Chem 精巧的新型多阶段"稳健 SCF"程序提供了显著更稳健的 SCF 收敛，包括自动测验和校正初期的 SCF 发散，以及在 DIIS 失败时进行算法切换。这种黑盒方法在大数据应用中很有价值，并将有助于处理难以收敛的情况。

用于有限差分和多体展开计算的 MPI 并行化

新颖的光谱学工具：

Feshbach-Fano 框架内 Auger 衰变率的自动库仑波计算

使用冻芯和开壳层参考的 Auger 通道投影 EOMIP-CCSD

用于虚频的 EOM-(EE/SF)-CCSD 动态极化率

用于开壳层物种和共振的新工具：

使用 EOM-DEA 和 EOM-DIP 波函数的 SOC

EOM-DIP/DEA-CCSD 梯度

复数值 RI-EOM-CCSD

多体方法的进展以实现更高精度：

实现 EOM-CCSDT 以在 EE, SF, IP, EA, DIP 和 DEA 方面获得高精度

具有大小一致 Brillouin-Wigner 划分的 CC2

新颖的分析工具：

断键轨道：提供了一个有用的 EDA 框架来研究键形成过程中起作用的关键机制。

TDDFT 的电荷转移度量：Q-Chem 的 libwfa 工具使用适当的期望值来测量电子-空穴分离和激子大小，而其他代码中实现的流行的 CT 特征度量不遵循轨道不变性，有时会给出非物理的预测。

涉及 ΔSCF 激发态的 ALMO(MSDFT) 非绝热耦合计算

用于研究标准及特殊条件下化学的工具：

使用 PV 项能量校正的新型机械化学压力模型

用于几何优化和 PES 扫描的新约束：约束现在包括用于几何优化的扭转和平底势约束，以及用于 PES 的键拉伸、r12pr34、角度、1 到 2 个原子中点、1 到 COM 以及二面角约束。

用于包含均相和非均相环境效应的工具：

非均相 PCM：对蛋白质簇模型进行 DFT 计算是探索酶催化机制的一种流行方法，但气相边界条件不现实。"HetPCM" 模型允许"QM 簇"蛋白质模型的一部分暴露于溶剂（介电常数 ε = 78），而其他部分则埋藏在疏水区域（ε ≈ 4）。

SMD 模型的半数值频率支持：使用 SMD 溶剂化模型的 DFT 频率计算现在可以以解析频率（而非有限差分）的代价进行，从而使得对中型和大型体系的计算成为可能。

基于密度矩阵和基于能量的广义多体展开：基于密度矩阵的 fragmentation 方案可以将 SCF 计算成本减少一个数量级，而在适当的体系中不会损失精度。与一些需要小基组的 fragmentation 方法不同，GMBE-DM 可以与高质量基组一起使用。

结合量子核效应的方法进展（NEO 套件）：

用于溶液相频率和简正模式分析的 NEO PCM 解析 Hessian

NEO 方法支持内置额外色散校正的交换相关泛函（例如 wB97X-D, wB97X-D3, B3LYP-D3(BJ) 等）

通过添加同步 GDM 优化、改进初始猜测（核 SCF）以及扩展同步 DIIS 和 GDM 优化以处理任意数量的量子质子，提高了性能