Dalton is a powerful general-purpose program system for the study of molecular electronic structure at the Hartree-Fock, Kohn-Sham, multiconfigurational self-consistent-field, Møller-Plesset, configuration-interaction, and coupled-cluster levels of theory. Apart from the total energy, a wide variety of molecular properties may be calculated using these electronic-structure models. Molecular gradients and Hessians are available for geometry optimizations, molecular dynamics, and vibrational studies, whereas magnetic resonance and optical activity can be studied in a gauge-origin-invariant manner. Frequency-dependent molecular properties can be calculated using linear, quadratic, and cubic response theory. A large number of singlet and triplet perturbation operators are available for the study of one-, two-, and three-photon processes. Environmental effects may be included using various dielectric-medium and quantum-mechanics/molecular-mechanics models. Large molecules may be studied using linear-scaling and massively parallel algorithms. Dalton is distributed at no cost from http://www.daltonprogram.org for a number of UNIX platforms.

In this Article we describe the OpenMolcas environment and invite the computational chemistry community to collaborate. The open-source project already includes a large number of new developments realized during the transition from the commercial MOLCAS product to the open-source platform. The paper initially describes the technical details of the new software development platform. This is followed by brief presentations of many new methods, implementations, and features of the OpenMolcas program suite. These developments include novel wave function methods such as stochastic complete active space self-consistent field, density matrix renormalization group (DMRG) methods, and hybrid multiconfigurational wave function and density functional theory models. Some of these implementations include an array of additional options and functionalities. The paper proceeds and describes developments related to explorations of potential energy surfaces. Here we present methods for the optimization of conical intersections, the simulation of adiabatic and nonadiabatic molecular dynamics, and interfaces to tools for semiclassical and quantum mechanical nuclear dynamics. Furthermore, the Article describes features unique to simulations of spectroscopic and magnetic phenomena such as the exact semiclassical description of the interaction between light and matter, various X-ray processes, magnetic circular dichroism, and properties. Finally, the paper describes a number of built-in and add-on features to support the OpenMolcas platform with postcalculation analysis and visualization, a multiscale simulation option using frozen-density embedding theory, and new electronic and muonic basis sets.

MOLCAS/OpenMolcas is an ab initio electronic structure program providing a large set of computational methods from Hartree-Fock and density functional theory to various implementations of multiconfigurational theory. This article provides a comprehensive overview of the main features of the code, specifically reviewing the use of the code in previously reported chemical applications as well as more recent applications including the calculation of magnetic properties from optimized density matrix renormalization group wave functions.

We test the performance of the polarizable embedding variational quantum eigensolver self-consistent field (PE-VQE-SCF) model for computing electric field gradients with comparisons to conventional complete active space self-consistent-field (CASSCF) calculations and experimental results. We compute quadrupole coupling constants for ice VIII and ice IX. We find close agreement of the quantum-computing PE-VQE-SCF results with the results from the classical PE-CASSCF calculations and with experiment. Furthermore, we observe that the inclusion of the environment is crucial for obtaining results that match the experimental data. The calculations for ice VIII are within the experimental uncertainty for both CASSCF and VQE-SCF for oxygen and lie close to the experimental value for ice IX as well. With the VQE-SCF, which is based on an adaptive derivative-assembled problem-tailored (ADAPT) ansatz, we find that the inclusion of the environment and the size of the different basis sets do not directly affect the gate counts. However, by including an explicit environment, the wavefunction and therefore the optimization problem become more complicated, which usually results in the need to include more operators from the operator pool, thereby increasing the depth of the circuit.