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公開番号2025160827
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-23
出願番号2024063641
出願日2024-04-10
発明の名称情報出力プログラム、情報出力方法及び情報処理装置
出願人富士通株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G16C 10/00 20190101AFI20251016BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】量子化学計算に資する活性空間の情報提供を実現することを課題とする。
【解決手段】情報出力プログラムは、複数の分子軌道の各々の占有数の時系列を含む占有数データを取得し、占有数データに主成分分析を実行し、主成分分析の結果に基づいて、複数の分子軌道のうち量子化学計算に用いるサブセットに対応する活性空間の情報を出力する、処理をコンピュータに実行させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の分子軌道の各々の占有数の時系列を含む占有数データを取得し、
前記占有数データに主成分分析を実行し、
前記主成分分析の結果に基づいて、前記複数の分子軌道のうち量子化学計算に用いるサブセットに対応する活性空間の情報を出力する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする情報出力プログラム。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記主成分分析の結果として得られる第一主成分から所定数の主成分までの固有値および固有ベクトルの値に基づいて、前記分子軌道の重要度を算出する処理を前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする請求項１に記載の情報出力プログラム。
【請求項３】
前記複数の分子軌道のうち前記重要度が上位所定数に該当する分子軌道を選択する処理を前記コンピュータにさらに実行させ、
前記出力する処理は、前記選択する処理で選択された分子軌道に関する情報を出力する処理を含むことを特徴とする請求項２に記載の情報出力プログラム。
【請求項４】
前記出力する処理は、前記分子軌道のインデックス、前記分子軌道の重要度、前記分子軌道の占有数の分散もしくはこれらの組合せに関する情報を出力する処理を含むことを特徴とする請求項１、２または３に記載の情報出力プログラム。
【請求項５】
前記占有数データは、分子軌道法における変分最適化等の反復計算で得られる実行結果に対応することを特徴とする請求項１、２または３に記載の情報出力プログラム。
【請求項６】
前記占有数データは、前記反復計算の過程で得られる収束前のデータであることを特徴とする請求項５に記載の情報出力プログラム。
【請求項７】
複数の分子軌道の各々の占有数の時系列を含む占有数データを取得し、
前記占有数データに主成分分析を実行し、
前記主成分分析の結果に基づいて、前記複数の分子軌道のうち量子化学計算に用いるサブセットに対応する活性空間の情報を出力する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする情報出力方法。
【請求項８】
複数の分子軌道の各々の占有数の時系列を含む占有数データを取得し、
前記占有数データに主成分分析を実行し、
前記主成分分析の結果に基づいて、前記複数の分子軌道のうち量子化学計算に用いるサブセットに対応する活性空間の情報を出力する、
処理を実行する制御部を有することを特徴とする情報処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報出力プログラム、情報出力方法及び情報処理装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
量子化学計算の近似手法の１つとして、分子軌道法が知られている。分子軌道法では、分子全体に広がる電子軌道、いわゆる分子軌道を、各原子の電子軌道、いわゆる原子軌道の線型結合によって近似的に構成する。
【０００３】
例えば、ＨＦ（Hartree－Fock）法では、分子軌道の波動関数や軌道エネルギーを逐次近似手法を用いて求めることができる。ＨＦモデルにおける電子は、軌道エネルギーの低い順に軌道に収容される。
【０００４】
このうち、電子に占有されている軌道で最高のエネルギーを持つものがＨＯＭＯ（Highest Occupied Molecular Orbital）と呼ばれるとともに、空の軌道で最低のエネルギーを持つものがＬＵＭＯ（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）と呼ばれる。
【０００５】
ここで、分子軌道法では、計算量を削減する側面から、全ての分子軌道の集合を変分計算などの最適化手法で計算に用いる代わりに、分子軌道の部分集合、いわゆる「活性空間」を指定して最適化の変分計算が実施される場合がある。
【０００６】
このような活性空間の指定方式の１つとして、ＨＯＭＯから降順にｍ個の軌道を指定するとともにＬＵＭＯから昇順にｎ個の軌道を指定する「ＨＯＭＯ－ｍ／ＬＵＭＯ＋ｎ型」が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際公開第２０２２／０９７２９８号
特開２０１２－３２９０８号公報
米国特許出願公開第２０２０／０３４９４５９号明細書
米国特許出願公開第２０１６／０３７８９５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の活性空間の決定には、明確なルールなどは存在しないので、ユーザの主観に委ねられる。このため、上記の活性空間の指定は、量子化学計算の精度および計算量などの面から適切であるとは限らない側面がある。
【０００９】
１つの側面では、本発明は、量子化学計算に資する活性空間の情報提供を実現できる情報出力プログラム、情報出力方法及び情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１つの側面にかかる情報出力プログラムは、複数の分子軌道の各々の占有数の時系列を含む占有数データを取得し、前記占有数データに主成分分析を実行し、前記主成分分析の結果に基づいて、前記複数の分子軌道のうち量子化学計算に用いるサブセットに対応する活性空間の情報を出力する、処理をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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