`pychemiq.Molecules`#

Classes#

class Molecules(geometry=None, basis=None, multiplicity=None, charge=0, active=None, nfrozen=None)#

初始化分子的电子结构参数，包括电荷、基组、原子坐标、自旋多重度等

Parameters:

geometry (str) – 输入分子中原子的类型和坐标。可以为字符串类型或者字符串列表。例如：geometry = “H 0 0 0,H 0 0 0.74” 或者 geometry = [“H 0 0 0”,”H 0 0 0.74”]
basis (str) – 输入执行计算的基组水平。目前支持的基组为MINI、sto-3G、sto-6G、3-21G、6-31G等高斯型函数基组。不支持极化与弥散基组。
multiplicity (int) – 输入分子体系的自旋多重度。与分子总自旋量子数的关系为M=2S+1。目前pyChemiQ只支持RHF单重态计算，UHF以及ROHF正在开发中。
charge (int) – 输入分子体系的电荷。
active (list[int]) – 分子体系的活性空间，格式为[m,n]，其中m为活性轨道的数目，n为活性电子的数目。默认不设置活性空间。
nfrozen (int) – 分子体系的冻结轨道数目，从能量最低的分子轨道算起开始冻结该轨道及轨道上的电子。默认不设置冻结轨道。

Returns:

输出执行HF计算的结果。

Attributes

n_atoms#: 得到分子体系中的原子数

n_electrons#: 得到分子体系中的电子数

n_orbitals#: 得到分子体系的总分子轨道数

n_qubits#: 得到计算所需要的总量子比特数(即自旋轨道数量，2*分子轨道数)

hf_energy#: 得到HF计算的能量(单位:Hartree)

nuclear_repulsion#: 得到分子体系的核间斥力(单位:Hartree)

canonical_orbitals#: 得到分子体系的正则轨道系数(即分子轨道系数)

orbital_energies#: 得到体系每个分子轨道的能量

overlap_integrals#: 得到分子体系的重叠积分

one_body_integrals#: 得到分子体系的单电子积分

two_body_integrals#: 得到分子体系的双电子积分

Methods

get_molecular_hamiltonian()#: 得到初始化后的分子体系的哈密顿量

接口示例：

from pychemiq import Molecules
multiplicity = 1
charge = 0
basis =  "sto-3g"
geom = "H 0 0 0,H 0 0 0.74"
mol = Molecules(
      geometry = geom,
      basis    = basis,
      multiplicity = multiplicity,
      charge = charge)

调用以下接口得到该分子体系的信息：

print("The number of atoms is", mol.n_atoms)
print("The number of electrons is", mol.n_electrons)
print("The number of orbitals is", mol.n_orbitals)
print("The number of qubits is", mol.n_qubits)
print("The Hartree-Fock energy is", mol.hf_energy)
print("The nuclear repulsion is", mol.nuclear_repulsion)

The number of atoms is 2
The number of electrons is 2
The number of orbitals is 2
The number of qubits is 4
The Hartree-Fock energy is -1.1167593072992057
The nuclear repulsion is 0.7151043390810812

print("The canonical orbitals are\n", mol.canonical_orbitals)
print("The orbital energies are", mol.orbital_energies)
print("The overlap integrals are\n", mol.overlap_integrals)

The canonical orbitals are
 [[-0.54884228  1.21245192]
 [-0.54884228 -1.21245192]]

The orbital energies are [-0.57855386  0.67114349]

The overlap integrals are
 [[1.         0.65987312]
 [0.65987312 1.        ]]

print("The one body integrals are\n", mol.one_body_integrals)
print("The two body integrals are\n", mol.two_body_integrals)

The one body integrals are
 [[-1.25330979e+00  0.00000000e+00]
 [ 4.16333634e-17 -4.75068849e-01]]

The two body integrals are
 [[[[ 6.74755927e-01 -1.11022302e-16]
   [-8.32667268e-17  6.63711401e-01]]

  [[-3.46944695e-17  1.81210462e-01]
   [ 1.81210462e-01  0.00000000e+00]]]


 [[[-4.85722573e-17  1.81210462e-01]
   [ 1.81210462e-01 -2.22044605e-16]]

  [[ 6.63711401e-01 -2.22044605e-16]
   [-1.66533454e-16  6.97651504e-01]]]]

print("The molecular hamiltonian is", mol.get_molecular_hamiltonian())

The molecular hamiltonian is {
: 0.715104
0+ 0 : -1.253310
1+ 0+ 1 0 : -0.674756
1+ 0+ 3 2 : -0.181210
1+ 1 : -1.253310
2+ 0+ 2 0 : -0.482501
2+ 1+ 2 1 : -0.663711
2+ 1+ 3 0 : 0.181210
2+ 2 : -0.475069
3+ 0+ 2 1 : 0.181210
3+ 0+ 3 0 : -0.663711
3+ 1+ 3 1 : -0.482501
3+ 2+ 1 0 : -0.181210
3+ 2+ 3 2 : -0.697652
3+ 3 : -0.475069
}

pychemiq.Molecules#

Classes#

`pychemiq.Molecules`#