在linux环境下安装Quantum Espresso

MPICH环境的Quantum ESPRESSO安装

在linux系统上安装Quantum ESPRESSO时，尽量选择并行版本以缩短时间，哪怕是在PC上进行练习和学习，并行也可以有效缩短时间。所以我们就需要安装MPICH。首先确认系统中有没有安装过MPICH环境，可以使用mpiexec --version来查看是否有MPICH，如果没有则按照如下步骤安装。

1. 安装MPICH

一下步骤基于4.2.0版本的MPICH，详细的手册可以参照 MPICH-4.2.0-installguide，简略步骤是

1. 从官网上下载mpich-4.2.0.tar.gz，然后在存放的位置解压缩
   tar -xzvf mpich-4.2.0.tar.gz

2. 创建一个临时文件夹，类似编译一般软件时build文件夹的功能
   mkdir mpich_tmp
cd mpich_tmp

3. 进行configure，注意此处我们使用默认安装位置/usr/local/bin，也可以用其他路径代替，但是注意安装完成后使用export设置环境变量
   ../mpich-4.2.0/configure -prefix=/usr/local/bin |& tee c.txt

4. build MPICH，如下是bash环境的命令，其他终端有所不同，详细可以参考手册
   make 2>&1 | tee m.txt

5. 安装MPICH，此处可能需要sudo
   sudo make install | tee mi.txt
export PATH="/usr/local/bin/bin:$PATH"

6. 安装完成后使用which mpiexec，which mpicc和which mpif90来确认已经安装好。支持并行的代码可以使用
   mpiexec -n 5 ./examples/cpi
   来运行了，上述是一个自带的测例，其中-n代表并行线程数，也可以加上-f machinefile来配置每个host，详细可以查看手册。

2. 安装Quantum ESPRESSO

相比于VASP，QE的最大优点就是它是开源的。虽然开源软件可能存在支持不足的情况，但是对于学习者来说，开源带来了足够的透明度，并且没有开销的压力。此处使用的QE版本为7.3，详细参考的是QE_manual。

1. 首先是下载和解压缩
   tar -zxvf qe-7.3-ReleasePack.tar.gz

2. 编译和安装。make -j all在我尝试时没有成功在bin文件夹中生成可执行文件，所以先安装最常使用的pw模块
   cd qe-7.3/
./configure
make -j pw
   成功之后应该可以在根目录的/bin文件夹中看到生成的二进制可执行文件，包括pw.x。

3. 运行Quantum ESPRESSO，以8个线程为例
   mpiexec -n 8 /{pathtoqe}/bin/pw.x -i {inputscript} > {output}

3. 安装CUDA（计划）