ALPS 项目 3.0 版发布：用于强关联系统的开源软件

中文摘要 AI 辅助

我们发布了 ALPS（物理模拟算法与库）项目 3.0 版，这是一个开源软件项目，旨在开发用于模拟强关联量子晶格模型（如量子磁体、晶格玻色子和强关联费米子系统）的库和应用程序。与之前的版本一样，开发工作围绕通用数据格式、简化并加速代码开发的库，以及功能齐全的模拟程序展开，这些程序使非专家能够使用量子晶格模型的重要算法进行串行或并行数值模拟：使用非局域更新的经典和量子蒙特卡洛（QMC）、扩展系综模拟、精确和完全对角化（ED）、密度矩阵重正化群（DMRG），以及用于动力学平均场理论（DMFT）的连续时间 QMC 求解器。3.0 版的主要变化包括：通过 Python 包索引（pip install pyalps）和面向 HPC 系统的 Spack 分发 pyalps 二进制文件；开发迁移至 GitHub，并配备持续集成和自动化测试；在宽松的 MIT 许可下重新授权该软件包；重建文档和教程网站，包括一套 Jupyter-notebook 教程和本地化内容；对 C++ 代码库进行全面现代化（符合 C++17 标准、兼容 Boost 和 NumPy 2.0、清理警告和死代码），同时进行重大 DMRG 更新以及相关的可靠性和构建兼容性修复；移除遗留组件（VisTrails 溯源集成以及 TEBD、MPS 和有向虫算法应用程序代码）；通过 Zenodo DOI（https://doi.org/10.5281/zenodo.22775899）存档 3.0.0 版；并在美国国家科学基金会（NSF）POSE 计划下制定了正式的治理和可持续性模型。该软件可从此 https URL 获取。

英文摘要

We present release 3.0 of the ALPS (Algorithms and Libraries for Physics Simulations) project, an open-source software project to develop libraries and application programs for the simulation of strongly correlated quantum lattice models such as quantum magnets, lattice bosons, and strongly correlated fermion systems. As in previous releases, development is centered on common data formats, on libraries to simplify and speed up code development, and on full-featured simulation programs that let non-experts carry out serial or parallel numerical simulations using the important algorithms for quantum lattice models: classical and quantum Monte Carlo (QMC) using non-local updates, extended-ensemble simulations, exact and full diagonalization (ED), the density matrix renormalization group (DMRG), and continuous-time QMC solvers for dynamical mean-field theory (DMFT). Major changes in release 3.0 include distribution of the pyalps binary through the Python Package Index (pip install pyalps) and through Spack for HPC systems; migration of development to GitHub with continuous integration and automated testing; relicensing of the package under the permissive MIT license; a rebuilt documentation and tutorial website, including a set of Jupyter-notebook tutorials and localized content; a broad modernization of the C++ codebase (C++17 compliance, Boost and NumPy 2.0 compatibility, and warning and dead-code cleanup) together with a major DMRG update and associated reliability and build-compatibility fixes; the removal of legacy components (the VisTrails provenance integration and the TEBD, MPS, and directed-worm-algorithm application codes); archival of release 3.0.0 with a Zenodo DOI; and a formal governance and sustainability model developed under the US National Science Foundation (NSF) POSE program. The software is available at https://alps.comp-phys.org.

发表机构

• Univ Toulouse（图卢兹大学）
• CNRS（法国国家科学研究中心）
• West Chester University（西切斯特大学）
• Northeastern University（东北大学）
• University of Michigan（密歇根大学）
• University of Warsaw（华沙大学）
• Memorial University of Newfoundland（纽芬兰纪念大学）
• Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
• University of Kent（肯特大学）
• Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）
• Saitama University（埼玉大学）
• Middle Tennessee State University（中田纳西州立大学）
• University of Tokyo（东京大学）
• Microsoft Quantum（微软量子）
• TU Wien（维也纳工业大学）
• University of Fribourg（弗里堡大学）

机构由 AI 辅助整理，请以论文原文为准。