Quantum ESPRESSO 7.2 安装记录

安装日期: 2026-05-08 系统环境: Ubuntu 22.04 LTS (Jammy) QE 版本: 7.2 (q-e-qe-7.2)

前提条件

系统中已预装以下环境:

编译器: gcc, gfortran 11.4.0
MPI: OpenMPI 4.1.2 (libopenmpi-dev, openmpi-bin)
BLAS/LAPACK: OpenBLAS (libblas-dev, liblapack-dev)
FFTW: 运行时库已安装 (无 dev 头文件, QE 使用内置 FFTW)

构建步骤

1. 解压源码

cd /home/xfusion/Workspace/quantum_espresso
tar xzf q-e-qe-7.2.tar.gz

2. 配置

cd q-e-qe-7.2
./configure

配置结果:

BLAS: libopenblas ✓
LAPACK: libopenblas ✓
FFT: 内置 FFTW（未找到系统 FFTW 头文件）
MPI: 已检测, 并行可执行程序 ✓

3. 解决 libmbd 依赖问题

make pwall 过程中, libmbd（多体色散库）从 GitHub 克隆失败（网络无法访问 github.com）。

解决方案: 使用 -D__NOMBD 预处理宏跳过 MBD 支持。

修改 make.inc:

# 修改前
DFLAGS = -D__FFTW -D__MPI

# 修改后
DFLAGS = -D__FFTW -D__MPI -D__NOMBD

修改 Makefile（移除 libmbd 依赖）:

# 修改前
mods : $(FOX) libutil libla libfft libupf libmbd librxc

# 修改后
mods : $(FOX) libutil libla libfft libupf librxc

同时从 make.inc 中移除了 BASEMOD_FLAGS 和 BASEMODS 中对 MBD 目录和库的引用:

删除 $(MOD_FLAG)$(TOPDIR)/MBD \
删除 $(TOPDIR)/MBD/libmbd.a

说明: MBD 为可选的色散修正功能, 禁用不影响 QE 核心功能。恢复方法:
make libmbd    # 在有 GitHub 访问的网络下运行
make pwall     # 重新编译完整版本

4. 编译

# 核心模块 (PWscf, NEB, Phonon, PostProcessing, PWcond, ACFDT)
make pwall

# 其他常用模块
make cp     # Car-Parrinello 分子动力学
make ld1    # 赝势生成
make hp     # Hubbard U 计算

编译耗时约 15-20 分钟（视 CPU 核心数而定）。

验证

$ pw.x --version
Program PWSCF v.7.2 starts on  8May2026 at 12: 7:46

已编译的可执行程序（62 个）

类别	可执行程序	说明
核心	`pw.x`, `cp.x`, `neb.x`	自洽场、分子动力学、NEB
声子	`ph.x`, `phcg.x`	声子谱计算
后处理	`pp.x`, `dos.x`, `bands.x`, `projwfc.x`, `pw2wannier90.x`	态密度、能带、投影、Wannier
光谱	`xspectra.x` (需额外编译)	X 射线光谱
赝势	`ld1.x`, `upfconv.x`	赝势生成与转换
工具	`kpoints.x`, `ev.x`, `pwi2xsf.x`	k 点生成、晶格参数、格式转换

使用方法

# 方式一: 激活脚本（推荐）
source /home/xfusion/Workspace/quantum_espresso/activate.sh

# 方式二: 手动添加 PATH
export PATH="/home/xfusion/Workspace/quantum_espresso/q-e-qe-7.2/bin:$PATH"

# 方式三: 直接使用绝对路径
/home/xfusion/Workspace/quantum_espresso/q-e-qe-7.2/bin/pw.x < input.in > output.out

运行示例

source ~/Workspace/quantum_espresso/activate.sh

# 串行运行
mpirun -np 1 pw.x < input.in > output.out

# 并行运行
mpirun -np 4 pw.x < input.in > output.out

已知问题

MBD 未编译: 无 GitHub 访问导致 libmbd 未编译, 已使用 -D__NOMBD 跳过。有网络时可通过 make libmbd 补装。
FFTW 系统库未使用: 系统未安装 libfftw3-dev, 使用 QE 内置 FFTW（不影响功能）。
Scalapack 未使用: 未安装 libscalapack-openmpi-dev, 大体系计算推荐安装后重新编译。