Solicitud de asignación de recursos en la supercomputadora Miztli 2017 Proyecto de Investigación Regular (240,000 hs CPU) Carlos Federico Bunge Molina, Instituto de Física, UNAM, C.U. Título: El Problema de la Correlación Electrónica Resumen: El problema de la correlación electrónica (PCE) es la aproximación confiable de la ecuación de Schrödinger para estados estacionarios de átomos y moléculas, y especies atómicas y moleculares de corta vida que se simulan como estados estacionarios: por ejemplo, estados metaestables, resonancias, y reacciones químicas, en que un sistema de electrones y núcleos evoluciona de reactivos iniciales a productos finales. En Recent Progress in the Variational Orbital Approach to Atomic and Molecular Electronic Structure, Advances in Quantum Chemistry, 72,129-176 (2016), el solicitante y sus colaboradores desarrollan y aplican el método de Interacción de Configuraciones Seleccionadas con Error de Energía de Truncamiento (ICS-EET), mostrando que se trata del método más exacto y confiable para sistemas atómicos y moleculares de no más de 10 electrones. Se anexan tres referencias pertinentes. El método ICS-EET está implementado en los programas ATMOL (1964-presente) y AUTOCL (1966-presente), con poco más de 300,000 y 200,000 líneas de Fortran 90-95, respectivamente. AUTOCL evalua rápidamente listas de configuraciones de simetría para estados estacionarios atómicos y moleculares, con errores aproximados de truncamiento para una base dada de orbitales. También proporciona listas de eigenfunciones de simetría muy rápidamente (moléculas) o de manera más demorada (átomos). ATMOL usa estas últimas listas para cálculos de funciones de onda y propiedades atómicas y moleculares, esto es, ATMOL siempre requiere de AUTOCL, mientras que éste último hace uso de ATMOL para evaluar energías de truncamiento y su confiabilidad antes de usar ATMOL en cálculos variacionales a gran escala. ATMOL también desarrolla, de manera automática, de principio (una base pequeña tipo Hartree-Fock) a fin, bases de orbitales atómicos (para cálculos atómicos y moleculares) con error prefijado de truncamiento. En 2016 se completaron los programas modulares AUTOCL y ATMOL para tratar sistemas más grandes, de hasta 200 electrones, de manera eficiente. Las partes críticas de los códigos se encuentran siendo paralelizadas en OpenMP. Plan de Trabajo 2017 Meta 1: Avanzar significativamente en la paralelización de AUTOCL y ATMOL. Los errores de truncamiento son de dos tipos: a) en la función de onda variacional, y b) en la base de orbitales: Meta 2a: Implementación y uso de métodos multi-referenciales que prometen cálculo más confiables de errores de truncamiento de la función de onda (tesis de doctorado de Herzaín I. Rivera-Arrieta, con fecha aproximada de terminación en diciembre de 2017). Meta 2b: Implementación y uso de un nuevo método, donde hamiltonianos y bases de orbitales comparten concurremente el peso de las aproximaciones, con el objeto de obtener un método de orbitales de exactitud comparable a la de los métodos que incorporan de manera explícita la recíproca de la distancia entre dos puntos en la función de onda. Meta 3: Uso del sistema AUTOCL/ATMOL en aplicaciones atómicas (Dr. César X. Almora-Díaz) y moleculares (M. en C. Herzaín I. Rivera-Arrieta y M. en C. Raymundo Hernández Aguilar). Almora-Díaz: espectroscopía de iones positivos, proyecto centrado en un laboratorio experimental en Mexico. Rivera-Arrieta: propiedades de especies moleculares isoelectrónicas entre 10 y 50 electrones. Hernández Aguilar: el sistema Ni + H2 en varias modelizaciones. Software: Sistema AUTOCL/ATMOL PSI4 NWchem CheMPS2 Qchem Gaussian Recursos solicitados por 11 meses (1 de marzo 2017 al 31 de enero de 2018) Meta 1 : 10,000 hs CPU (optimización de programas existentes) Meta 2a: 50,000 hs CPU (desarrollo de programa y aplicaciones) Meta 2b: 30,000 hs CPU (desarrollo de programa y aplicaciones) Meta 3: 150,000 hs CPU (uso de programas existentes) Uso de memoria RAM : 64-256 Gb. Uso temporal de disco: hasta 500 Gb de disco/corrida. Número de cores : 16-256, dependiendo de grado de paralelismo.