Preskočiť na obsah

Quantum ESPRESSO

Popis

Quantum ESPRESSO je sada pre výpočty elektronovej štruktúry z prvých princípov a modelovanie materiálov. Je založený na DFT, bázových sadách rovinných vln a pseudopotenciáloch (normalizačne konzervovaných aj ultrasoft). Základné funkcie DFT s rovinnými vlnami v QE poskytuje komponent PWscf (Plane-Wave Self-Consistent Field), sada programov pre výpočty elektronovej štruktúry v rámci teórie funkcionálu hustoty a teórie funkcionálnej perturbácie, s použitím bázových sad rovinných vln a pseudopotenciálov.

Oficiálna dokumentácia

Dostupné verzie

Aktuálne sú dostupné tieto verzie balíka QuantumESPRESSO:

  • Runtime závislosti:
    • Žiadne, potrebné knižnice a závislosti sa načítajú automaticky s modulom QuantumESPRESSO/7.5-foss-2025b.

Modul QuantumESPRESSO môžete načítať nasledujúcim príkazom: 

module load QuantumESPRESSO/7.5-foss-2025b

Ukážkový spúšťací skript

Tento skript si môžete skopírovať a upraviť ako qe_run.sh a odoslať ho na výpočtový uzol pomocou sbatch qe_run.sh.


#!/bin/bash
#SBATCH --job-name=                     # Name of the job
#SBATCH --account=                      # Project account number
#SBATCH --partition=                    # Partition name (cpu_short, cpu_long, cpu_hm_short, cpu_hm_long)
#SBATCH --nodes=                        # Number of nodes
#SBATCH --ntasks=                       # Total number of MPI ranks
#SBATCH --cpus-per-task=                # Number of threads per MPI rank
#SBATCH --time=hh:mm:ss                 # Time limit (hh:mm:ss)
#SBATCH --output=stdout.%j.out          # Standard output (%j = Job ID)
#SBATCH --error=stderr.%j.err           # Standard error
#SBATCH --mail-type=END,FAIL            # Notifications for job done or failed
#SBATCH --mail-user=                    # Email address for notifications

# === Metadata functions ===
log_job_start() {
    echo "================== SLURM JOB METADATA =================="
    printf " Job ID        : %s\n" "$SLURM_JOB_ID"
    printf " Job Name      : %s\n" "$SLURM_JOB_NAME"
    printf " Partition     : %s\n" "$SLURM_JOB_PARTITION"
    printf " Nodes         : %s\n" "$SLURM_JOB_NUM_NODES"
    printf " Tasks (MPI)   : %s\n" "$SLURM_NTASKS"
    printf " CPUs per Task : %s\n" "$SLURM_CPUS_PER_TASK"
    printf " Account       : %s\n" "$SLURM_JOB_ACCOUNT"
    printf " Submit Dir    : %s\n" "$SLURM_SUBMIT_DIR"
    printf " Work Dir      : %s\n" "$PWD"
    printf " Start Time    : %s\n" "$(date)"
    echo "========================================================"
}

log_job_end() {
    printf " End Time      : %s\n" "$(date)"
    echo "========================================================"
}

# === Load required modules ===
module purge
module load QuantumESPRESSO/7.5-foss-2025b

# === Set working directories ===
# Use local /work scratch (node-local, fastest I/O)
INIT_DIR="${SLURM_SUBMIT_DIR}"
WORK_DIR="/work/${SLURM_JOB_ID}"
mkdir -p "$WORK_DIR"

# === Input/output file declarations ===
INPUT_FILE="pw.x.in"               # adjust as needed
OUTPUT_FILE="pw.x.out"             # adjust as needed

# === Copy input files to scratch ===
cp "$INIT_DIR/$INPUT_FILE" "$WORK_DIR"

# === Change to working directory ===
cd "$WORK_DIR" || { echo "Failed to cd into $WORK_DIR"; exit 1; }

log_job_start >> "$INIT_DIR/jobinfo.$SLURM_JOB_ID.log"

# === Set OpenMP threads ===
export OMP_NUM_THREADS=${SLURM_CPUS_PER_TASK}

# === Run Quantum ESPRESSO ===
mpiexec -np ${SLURM_NTASKS} pw.x -input "$INPUT_FILE" > "$OUTPUT_FILE"
# Parallelization switches: -nimage, -npool, -nband, -ntg, -ndiag, -northo — see the QE documentation

# === Copy results back ===
cp "$OUTPUT_FILE" "$INIT_DIR"

# === Optional: clean up scratch ===
# rm -rf "$WORK_DIR"

log_job_end >> "$INIT_DIR/jobinfo.$SLURM_JOB_ID.log"
Created by: Marek Štekláč, Marek Štekláč