量子化学程序ORCA的安装与运行（量子软件office2016）

ORCA是目前使用最广泛的免费量子化学程序。ORCA官方于2021年7月1日发布了5.0版本。发布之后，根据用户的反馈，ORCA官方又对程序进行了一些修订，目前最新的版本为5.0.2。ORCA的详情可参见其官方论坛：

https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php

虽然网络上其他地方已经有了ORCA 5.0的下载，ORCA本身也对学术用户免费，但官方还是希望用户能从论坛上下载，以便他们对用户数量有所掌握。笔者已经尝试了，下载速度还是不错的，就不多此一举提供网盘下载链接了。官方的在线手册链接：

https://www.orcasoftware.de/tutorials_orca/

后期，我们也将比较多地推出ORCA的教程，有需要的朋友可以留言想要的功能，我们尽快安排。

安装步骤

ORCA由于只提供二进制文件，因此安装非常方便，笔者下载的是orca_5_0_2_linux_x86-64_shared_openmpi411.tar.xz，体积较小，但需要额外安装OpenMPI 4.1.1并行环境。笔者假定下载并安装到/opt目录。

解压：

tar -Jxvf orca_5_0_2_linux_x86-64_shared_openmpi411.tar.xz

得到文件夹orca_5_0_2_linux_x86-64_shared_openmpi411，名字太长，可重命名为ORCA-5.0.2：

mv orca_5_0_2_linux_x86-64_shared_openmpi411 ORCA-5.0.2

在ORCA-5.0.2目录中包含了运行ORCA所需要的库和可执行文件。在~/.bashrc中添加环境变量：

export PATH=/opt/ORCA-5.0.2:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/opt/ORCA-5.0.2

最后source ~/.bashrc

至此，安装完成，已经可以运行单核版本。例如，水分子的DLPNO-CCSD(T)计算：

%maxcore 6000
!DLPNO-CCSD(T) cc-pVTZ cc-pVTZ/C
* xyz 0 1
O         -3.56626        1.77639        0.00000
H         -2.59626        1.77639        0.00000
H         -3.88959        1.36040       -0.81444
*

运行命令：

orca H2O.inp > H2O.out &

ORCA的并行依赖于OpenMPI，ORCA 5.0本需要使用OpenMPI的4.1.1版本。在OpenMPI官网下载4.1.1版本的源文件：openmpi-4.1.1.tar.gz，安装过程比较简单：

tar -zxvf openmpi-4.1.1.tar.gz  #解压
cd openmpi-4.1.1
./configure --prefix=/opt/openmpi-4.1.1 FC=ifort CC=icc CXX=icpc #此处可设置安装位置以及Fortran、C和C++的编译器
make -j6  #使用6核编译
make install

安装完成后，添加环境变量：

export PATH=/opt/openmpi-4.1.1/bin:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/openmpi-4.1.1/lib:$LD_LIBRARY_PATH

最后source ~/.bashrc

修改上述输入文件为：

%pal nprocs 10 end
%maxcore  6000
!DLPNO-CCSD(T) cc-pVTZ cc-pVTZ/C
* xyz 0 1
O         -3.56626        1.77639        0.00000
H         -2.59626        1.77639        0.00000
H         -3.88959        1.36040       -0.81444
*

运行并行版本时需要指定orca的全路径，为避免麻烦，可以设置一个alias：

alias orca='/opt/ORCA-5.0.2/orca'

这样运行命令就和串行相同：

orca H2O.inp > H2O.out &