The divide-expand-consolidate resolution of the identity second-order Møller-Plesset perturbation (DEC-RI-MP2) theory method introduced in Baudin et al. [J. Chem. Phys. 144, 054102 (2016)] is significantly improved by introducing the Laplace transform of the orbital energy denominator in order to construct the double amplitudes directly in the local basis. Furthermore, this paper introduces the auxiliary reduction procedure, which reduces the set of the auxiliary functions employed in the individual fragments. The resulting Laplace transformed divide-expand-consolidate resolution of the identity second-order Møller-Plesset perturbation method is applied to the insulin molecule where we obtain a factor 9.5 speedup compared to the DEC-RI-MP2 method.
REFERENCES
1.
M.
Ziółkowski
, B.
Jansík
, T.
Kjærgaard
, and P.
Jørgensen
, J. Chem. Phys.
133
, 014107
(2010
).2.
C.
Møllervu
and M. S.
Plesset
, Phys. Rev.
46
, 618
(1934
).3.
D.
Cremer
, Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci.
1
, 509
(2011
).4.
S. F.
Boys
, Rev. Mod. Phys.
32
, 296
(1960
).5.
J. M.
Foster
and S. F.
Boys
, Rev. Mod. Phys.
32
, 300
(1960
).6.
C.
Edmiston
and K.
Ruedenberg
, Rev. Mod. Phys.
35
, 457
(1963
).7.
C.
Edmiston
and K.
Ruedenberg
, J. Chem. Phys.
43
, S97
(1965
).8.
J.
Pipek
and P. G.
Mezey
, J. Chem. Phys.
90
, 4916
(1989
).9.
M.
Ziółkowski
, B.
Jansík
, P.
Jørgensen
, and J.
Olsen
, J. Chem. Phys.
131
, 014107
(2009
).10.
B.
Jansík
, S.
Høst
, K.
Kristensen
, and P.
Jørgensen
, J. Chem. Phys.
134
, 194104
(2011
).11.
I.-M.
Høyvik
, B.
Jansik
, and P.
Jørgensen
, J. Chem. Phys.
137
, 3137
(2012
).12.
I.-M.
Høyvik
, B.
Jansik
, and P.
Jørgensen
, J. Chem. Theory Comput.
8
, 3137
(2012
).13.
I.-M.
Høyvik
, B.
Jansik
, and P.
Jørgensen
, J. Comput. Chem.
34
, 1456
(2013
).14.
I.-M.
Høyvik
, K.
Kristensen
, T.
Kjærgaard
, and P.
Jørgensen
, Theor. Chem. Acc.
133
, 287
(2013
).15.
G.
Knizia
, J. Chem. Theory Comput.
9
, 4834
(2013
).16.
C.
Zhang
and S.
Li
, J. Chem. Phys.
141
, 244106
(2014
).17.
A.
Heelmann
, J. Chem. Theory Comput.
12
, 2720
(2016
).18.
I.-M.
Høyvik
and P.
Jørgensen
, Chem. Rev.
116
, 3306
(2016
).19.
K.
Kristensen
, T.
Kjærgaard
, I.-M.
Høyvik
, P.
Ettenhuber
, P.
Jørgensen
, B.
Jansík
, S.
Reine
, and J.
Jakowski
, Mol. Phys.
111
, 1196
(2013
).20.
J. L.
Whitten
, J. Chem. Phys.
58
, 4496
(1973
).21.
B. I.
Dunlap
, J. W. D.
Connolly
, and J. R.
Sabin
, J. Chem. Phys.
71
, 3396
(1979
).22.
B. I.
Dunlap
, J. W. D.
Connolly
, and J. R.
Sabin
, J. Chem. Phys.
71
, 4993
(1979
).23.
C.
Van Alsenoy
, J. Comput. Chem.
9
, 620
(1988
).24.
O.
Vahtras
, J.
Almlöf
, and M.
Feyereisen
, Chem. Phys. Lett.
213
, 514
(1993
).25.
F.
Aquilante
, R.
Lindh
, and T.
Bondo Pedersen
, J. Chem. Phys.
127
, 114107
(2007
).c1426.
F.
Aquilante
, L.
Gagliardi
, T. B.
Pedersen
, and R.
Lindh
, J. Chem. Phys.
130
, 154107
(2009
).27.
H.
Koch
, A.
Sánchez De Merás
, and T.
Pedersen
, J. Chem. Phys.
118
, 9481
(2003
).28.
M.
Feyereisen
, G.
Fitzgerald
, and A.
Komornicki
, Chem. Phys. Lett.
208
, 359
(1993
).29.
D. E.
Bernholdt
and R. J.
Harrison
, Chem. Phys. Lett.
250
, 477
(1996
).30.
M.
Katouda
and S.
Nagase
, Int. J. Quantum Chem.
109
, 2121
(2009
).31.
M.
Katouda
and T.
Nakajima
, J. Chem. Theory Comput.
9
, 5373
(2013
).32.
L.
Maschio
, D.
Usvyat
, F. R.
Manby
, S.
Casassa
, C.
Pisani
, and M.
Schütz
, Phys. Rev. B
76
, 075101
(2007
).33.
H.-J.
Werner
, F. R.
Manby
, and P. J.
Knowles
, J. Chem. Phys.
118
, 8149
(2003
).34.
F.
Manby
, J. Chem. Phys.
119
, 4607
(2003
).35.
H.-J.
Werner
and F. R.
Manby
, J. Chem. Phys.
124
, 054114
(2006
).36.
L.
Vogt
, R.
Olivares-Amaya
, S.
Kermes
, Y.
Shao
, C.
Amador-Bedolla
, and A.
Aspuru-Guzik
, J. Phys. Chem. A
112
, 2049
(2008
).37.
A. F.
Izmaylov
and G. E.
Scuseria
, Phys. Chem. Chem. Phys.
10
, 3421
(2008
).38.
T.
Nakajima
and K.
Hirao
, Chem. Phys. Lett.
427
, 225
(2006
).39.
L.
Maschio
, J. Chem. Theory Comput.
7
, 2818
(2011
).40.
R.
Kendall
and H.
Früchtl
, Theor. Chem. Acc.
97
, 158
(1997
).41.
F.
Weigend
, M.
Hser
, H.
Patzelt
, and R.
Ahlrichs
, Chem. Phys. Lett.
294
, 143
(1998
).42.
F.
Weigend
, A.
Köhn
, and C.
Httig
, J. Chem. Phys.
116
, 3175
(2002
).43.
C.
Hattig
, Phys. Chem. Chem. Phys.
7
, 59
(2005
).44.
A.
Hellweg
and D.
Rappoport
, Phys. Chem. Chem. Phys.
17
, 1010
(2015
).45.
P.
Baudin
, P.
Ettenhuber
, S.
Reine
, K.
Kristensen
, and T.
Kjærgaard
, J. Chem. Phys.
144
, 054102
(2016
).46.
K.
Kristensen
, M.
Ziółkowski
, B.
Jansík
, T.
Kjærgaard
, and P.
Jørgensen
, J. Chem. Theory Comput.
7
, 1677
(2011
).47.
K.
Kristensen
, I.-M.
Høyvik
, B.
Jansík
, P.
Jorgensen
, T.
Kjærgaard
, S.
Reine
, and J.
Jakowski
, Phys. Chem. Chem. Phys.
14
, 15706
(2012
).48.
T.
Kjærgaard
, P.
Baudin
, D.
Bykov
, J. J.
Eriksen
, P.
Ettenhuber
, K.
Kristensen
, J.
Larkin
, D.
Liakh
, F.
Pawłowski
, A.
Vose
, Y. M.
Wang
, and P.
Jørgensen
, Comput. Phys. Commun.
212
, 152
(2016
).49.
D.
Bykov
and T.
Kjærgaard
, J. Comput. Chem.
38
, 228
(2016
).50.
J.
Almlöf
, Chem. Phys. Lett.
181
, 319
(1991
).51.
M.
Häser
, Theor. Chim. Acta
87
, 147
(1993
).52.
P. Y.
Ayala
and G. E.
Scuseria
, J. Chem. Phys.
110
, 3660
(1999
).53.
B.
Doser
, D. S.
Lambrecht
, and C.
Ochsenfeld
, Phys. Chem. Chem. Phys.
10
, 3335
(2008
).54.
B.
Doser
, D. S.
Lambrecht
, J.
Kussmann
, and C.
Ochsenfeld
, J. Chem. Phys.
130
, 064107
(2009
).55.
S. A.
Maurer
, D. S.
Lambrecht
, J.
Kussmann
, and C.
Ochsenfeld
, J. Chem. Phys.
138
, 014101
(2013
).56.
B.
Doser
, J.
Zienau
, L.
Clin
, D. S.
Lambrecht
, and C.
Ochsenfeld
, Z. Phys. Chem.
224
, 397
(2010
).57.
J.
Zienau
, L.
Clin
, B.
Doser
, and C.
Ochsenfeld
, J. Chem. Phys.
130
, 204112
(2009
).58.
S. A.
Maurer
, L.
Clin
, and C.
Ochsenfeld
, J. Chem. Phys.
140
, 224112
(2014
).59.
D. S.
Hollman
, H. F.
Schaefer
, and E. F.
Valeev
, J. Chem. Phys.
142
, 154106
(2015
).60.
A.
Takatsuka
, S.
Ten-no
, and W.
Hackbusch
, J. Chem. Phys.
129
, 044112
(2008
).61.
D.
Kats
, D.
Usvyat
, S.
Loibl
, T.
Merz
, and M.
Schütz
, J. Chem. Phys.
130
, 127101
(2009
).62.
M.
Häser
and J.
Almlöf
, J. Chem. Phys.
96
, 489
(1992
).63.
P.
Constans
, P. Y.
Ayala
, and G. E.
Scuseria
, J. Chem. Phys.
113
, 10451
(2000
).64.
D.
Kats
, D.
Usvyat
, and M.
Schutz
, Phys. Chem. Chem. Phys.
10
, 3430
(2008
).65.
B.
Helmich-Paris
and L.
Visscher
, J. Comput. Phys.
321
, 927
(2016
).66.
P.
Pulay
, Chem. Phys. Lett.
100
, 151
(1983
).67.
E.
Kapuy
, Z.
Csépes
, and C.
Kozmutza
, Int. J. Quantum Chem.
23
, 981
(1983
).68.
S.
Saebø
and P.
Pulay
, Annu. Rev. Phys. Chem.
44
, 213
(1993
).69.
P.
Pulay
and S.
Saebø
, Theor. Chim. Acta
69
, 357
(1986
).70.
R. B.
Murphy
, M. D.
Beachy
, R. A.
Friesner
, and M. N.
Ringnalda
, J. Chem. Phys.
103
, 1481
(1995
).71.
P.
Maslen
and M.
Head-Gordon
, Chem. Phys. Lett.
283
, 102
(1998
).72.
G.
Hetzer
, P.
Pulay
, and H.-J.
Werner
, Chem. Phys. Lett.
290
, 143
(1998
).73.
M.
Schütz
, G.
Hetzer
, and H.-J.
Werner
, J. Chem. Phys.
111
, 5691
(1999
).74.
F.
Neese
, F.
Wennmohs
, and A.
Hansen
, J. Chem. Phys.
130
, 114108
(2009
).75.
C.
Edmiston
and M.
Krauss
, J. Chem. Phys.
42
, 1119
(1965
).76.
J.
Yang
, Y.
Kurashige
, F. R.
Manby
, and G. K. L.
Chan
, J. Chem. Phys.
134
, 044123
(2011
).77.
Z.
Rolik
and M.
Kállay
, J. Chem. Phys.
135
, 104111
(2011
).78.
G.
Schmitz
, B.
Helmich
, and C.
Httig
, Mol. Phys.
111
, 2463
(2013
).79.
P.
Pinski
, C.
Riplinger
, E. F.
Valeev
, and F.
Neese
, J. Chem. Phys.
143
, 034108
(2015
).80.
W.
Förner
, J.
Ladik
, P.
Otto
, and J.
Cíek
, Chem. Phys.
97
, 251
(1985
).81.
W.
Förner
, Chem. Phys.
114
, 21
(1987
).82.
M.
Kobayashi
, Y.
Imamura
, and H.
Nakai
, J. Chem. Phys.
127
, 074103
(2007
).83.
Y.
Mochizuki
, T.
Nakano
, S.
Koikegami
, S.
Tanimori
, Y.
Abe
, U.
Nagashima
, and K.
Kitaura
, Theor. Chem. Acc.
112
, 442
(2004
).84.
T.
Ishikawa
and K.
Kuwata
, Chem. Phys. Lett.
474
, 195
(2009
).85.
S.
Li
, J.
Ma
, and Y.
Jiang
, J. Comput. Chem.
23
, 237
(2002
).86.
W.
Li
and P.
Piecuch
, J. Phys. Chem. A
114
, 6721
(2010
).87.
W.
Li
, Y.
Guo
, and S.
Li
, Phys. Chem. Chem. Phys.
14
, 7854
(2012
).88.
Y.
Guo
, W.
Li
, and S.
Li
, J. Phys. Chem. A
118
, 8996
(2014
).89.
W.
Li
, Z.
Ni
, and S.
Li
, Mol. Phys.
114
, 1447
(2016
).90.
J.
Friedrich
and M.
Dolg
, J. Chem. Theory Comput.
5
, 287
(2009
).91.
P. R.
Nagy
, G.
Samu
, and M.
Kállay
, J. Chem. Theory Comput.
12
, 4897
(2016
).92.
V.
Deev
and M. A.
Collins
, J. Chem. Phys.
122
, 154102
(2005
).93.
X.
He
and J. Z. H.
Zhang
, J. Chem. Phys.
124
, 184703
(2006
).94.
W.
Li
, S.
Li
, and Y.
Jiang
, J. Phys. Chem. A
111
, 2193
(2007
).95.
A. P.
Rahalkar
, M.
Katouda
, S. R.
Gadre
, and S.
Nagase
, J. Comput. Chem.
31
, 2405
(2010
).96.
H.-A.
Le
, H.-J.
Tan
, J. F.
Ouyang
, and R. P. A.
Bettens
, J. Chem. Theory Comput.
8
, 469
(2012
).97.
S.
Li
, W.
Li
, and J.
Ma
, Acc. Chem. Res.
47
, 2712
(2014
).98.
A. D.
Findlater
, F.
Zahariev
, and M. S.
Gordon
, J. Phys. Chem. A
119
, 3587
(2015
).99.
S.
Hirata
, X.
He
, M. R.
Hermes
, and S. Y.
Willow
, J. Phys. Chem. A
118
, 655
(2014
).100.
S.
Grimme
, J. Chem. Phys.
118
, 9095
(2003
).101.
Y.
Jung
, R. C.
Lochan
, A. D.
Dutoi
, and M.
Head-Gordon
, J. Chem. Phys.
121
, 9793
(2004
).102.
B. G.
Janesko
and G. E.
Scuseria
, Phys. Chem. Chem. Phys.
11
, 9677
(2009
).103.
S. A.
Maurer
, J.
Kussmann
, and C.
Ochsenfeld
, J. Chem. Phys.
141
, 051106
(2014
).104.
C.
Song
and T. J.
Martínez
, J. Chem. Phys.
144
, 174111
(2016
).105.
E. G.
Hohenstein
, R. M.
Parrish
, and T. J.
Martínez
, J. Chem. Phys.
137
, 044103
(2012
).106.
R. M.
Parrish
, E. G.
Hohenstein
, T. J.
Martínez
, and C. D.
Sherrill
, J. Chem. Phys.
137
, 224106
(2012
).107.
E. G.
Hohenstein
, R. M.
Parrish
, C. D.
Sherrill
, and T. J.
Martínez
, J. Chem. Phys.
137
, 221101
(2012
).108.
R. M.
Parrish
, E. G.
Hohenstein
, N. F.
Schunck
, C. D.
Sherrill
, and T. J.
Martínez
, Phys. Rev. Lett.
111
, 132505
(2013
).109.
S. I. L.
Kokkila Schumacher
, E. G.
Hohenstein
, R. M.
Parrish
, L.-P.
Wang
, and T. J.
Martínez
, J. Chem. Theory Comput.
11
, 3042
(2015
).110.
J.
Lu
and L.
Ying
, J. Comput. Phys.
302
, 329
(2015
).111.
M.
Kállay
, J. Chem. Phys.
141
, 244113
(2014
).112.
J. J.
Eriksen
, P.
Baudin
, P.
Ettenhuber
, K.
Kristensen
, T.
Kjærgaard
, and P.
Jørgensen
, J. Chem. Theory Comput.
11
, 2984
(2015
).113.
F.
Weigend
and M.
Hser
, Theor. Chem. Acc.
97
, 331
(1997
).114.
P.
Ettenhuber
, P.
Baudin
, T.
Kjærgaard
, P.
Jørgensen
, and K.
Kristensen
, J. Chem. Phys.
144
, 164116
(2016
).115.
S.
Jakobsen
, K.
Kristensen
, and F.
Jensen
, J. Chem. Theory Comput.
9
, 3978
(2013
).116.
J. M. H.
Olsen
, N. H.
List
, K.
Kristensen
, and J.
Kongsted
, J. Chem. Theory Comput.
11
, 1832
(2015
).117.
A. K.
Wilson
, D. E.
Woon
, K. A.
Peterson
, and T. H.
Dunning
, J. Chem. Phys.
110
, 7667
(1999
).118.
D.
Feller
, J. Comput. Chem.
17
, 1571
(1996
).119.
K. L.
Schuchardt
, B. T.
Didier
, T.
Elsethagen
, L.
Sun
, V.
Gurumoorthi
, J.
Chase
, J.
Li
, and T. L.
Windus
, J. Chem. Inf. Model.
47
, 1045
(2007
).120.
K.
Aidas
, C.
Angeli
, K. L.
Bak
, V.
Bakken
, R.
Bast
, L.
Boman
, O.
Christiansen
, R.
Cimiraglia
, S.
Coriani
, P.
Dahle
, E. K.
Dalskov
, U.
Ekström
, T.
Enevoldsen
, J. J.
Eriksen
, P.
Ettenhuber
, B.
Fernández
, L.
Ferrighi
, H.
Fliegl
, L.
Frediani
, K.
Hald
, A.
Halkier
, C.
Hättig
, H.
Heiberg
, T.
Helgaker
, A. C.
Hennum
, H.
Hettema
, E.
Hjertenæs
, S.
Høst
, I.-M.
Høyvik
, M. F.
Iozzi
, B.
Jansik
, H. J. A.
Jensen
, D.
Jonsson
, P.
Jørgensen
, J.
Kauczor
, S.
Kirpekar
, T.
Kjærgaard
, W.
Klopper
, S.
Knecht
, R.
Kobayashi
, H.
Koch
, J.
Kongsted
, A.
Krapp
, K.
Kristensen
, A.
Ligabue
, O. B.
Lutnæs
, J. I.
Melo
, K. V.
Mikkelsen
, R. H.
Myhre
, C.
Neiss
, C. B.
Nielsen
, P.
Norman
, J.
Olsen
, J. M. H.
Olsen
, A.
Osted
, M. J.
Packer
, F.
Pawlowski
, T. B.
Pedersen
, P. F.
Provasi
, S.
Reine
, Z.
Rinkevicius
, T. A.
Ruden
, K.
Ruud
, V.
Rybkin
, P.
Salek
, C. C. M.
Samson
, A. S.
de Merás
, T.
Saue
, S. P. A.
Sauer
, B.
Schimmelpfennig
, K.
Sneskov
, A. H.
Steindal
, K. O.
Sylvester-Hvid
, P. R.
Taylor
, A. M.
Teale
, E. I.
Tellgren
, D. P.
Tew
, A. J.
Thorvaldsen
, L.
Thøgersen
, O.
Vahtras
, M. A.
Watson
, D. J. D.
Wilson
, M.
Ziolkowski
, and H.
Ågren
, WIREs Comput. Mol. Sci.
4
, 269
(2013
).121.
See http://daltonprogram.org for “LSDalton, a linear scaling molecular electronic structure program, Release Dalton2016” (
2016
).122.
See http://phys.au.dk/forskning/cscaa/ for Centre for Scientific Computing, Aarhus, Denmark.
123.
T. H.
Dunning
, Jr., J. Chem. Phys.
90
, 1007
(1989
).© 2017 Author(s).
2017
Author(s)
You do not currently have access to this content.
