Пакет программ квантовой химии ORCA

В этом материале к специальному выпуску, посвящённому программному обеспечению, описывается пакет программ ORCA. Мы начинаем с краткой исторической справки о том, как начался проект, а затем обсуждаем его текущий набор возможностей. ORCA вырос в всёобъемлющий универсальный пакет для теоретических исследований во всех областях химии и в смежных дисциплинах, таких как материаловедение и биохимия. ORCA включает теорию функционала плотности, ряд корреляционных методов на основе волновой функции, полуэмпирические методы и методы силового поля. Реализованы различные модели солватации и встраивания, а также полноценный встроенный движок квантовой механики/молекулярной механики (QM/MM). Особенностью ORCA всегда было внимание к переходным металлам и спектроскопии, а также к применимости реализованных методов к «реальным» химическим задачам, включающим системы с несколькими сотнями атомов. Кроме того, ORCA отличается эффективностью, удобством для пользователя и, по возможности, платформенной независимостью, а также предлагает ряд методов, которые либо уникальны для ORCA, либо были впервые реализованы в ходе разработки ORCA. Помимо различных спектроскопических и магнитных свойств, следует отметить линейные или низкоуровневые одно- и многореференсные локальные корреляционные методы на основе парных натуральных орбиталей (domain-based local pair natural orbital methods). В результате ORCA широко используется в различных областях химии и спектроскопии; на настоящий момент число зарегистрированных пользователей в академической среде и промышленности превышает 22 000.