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Linear scaling Coulomb interaction in the multiwavelet basis,a parallel implementation

International Journal of Modeling, Simulation, and Scientific computing 2014年第S01期5卷 28-50页

作者： Stig Rune Jensen Jonas Jusélius Antoine Durdek Tor Fl˚a Peter Wind Luca Frediani Department of Physics and Technology centre for theoretical and computational chemistry uit The Arctic University of Norway N-9037 TromsøNorway high performance computing group centre for theoretical and computational chemistry uit The Arctic University of Norway N-9037 TromsøNorway Department of Mathematics and Statistics centre for theoretical and computational chemistry uit The Arctic University of Norway N-9037 TromsøNorway Department of chemistry centre for theoretical and computational chemistry uit The Arctic University of Norway N-9037 TromsøNorway

We present a parallel and linear scaling implementation of the calculation of the electrostatic potential arising from an arbitrary charge *** approach is making use of the multi-resolution basis of *** potential is obtained as the direct solution of the Poisson equation in its Green’s function integral *** the multiwavelet basis,the formally non local integral operator decays rapidly to negligible values away from the main diagonal,yielding an effectively banded structure where the bandwidth is only dictated by the requested *** sparse operator structure has been exploited to achieve linear scaling and parallel *** has been achieved both through the shared memory(OpenMP)and the message passing interface(MPI)*** implementation has been tested by computing the electrostatic potential of the electronic density of long-chain alkanes and diamond fragments showing(sub)linear scaling with the system size and efficent parallelization.

关键词： Multiwavelets electrostatic potentials Poisson equation integral operators linear scaling parallel implementation

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