現在計算凝聚態物理髮展到什麼程度了?

01-08

是不是所有材料都有寫好的程序，要做的只剩下調調參數

光調參數是很難做出好物理的。

不是，第一性原理髮展比較成熟，有不少商業軟體，最典型的就是VASP。分子動力學差一點，並且還跟依賴勢函數，但也有不少成熟的軟體。而其他的大多數方法，似乎都很依賴編程。當然不排除有許多開源代碼或是商業軟體，但具體自己的課題，多少都是要自己寫或者修改代碼的。

你把研究的問題想的太簡單了。

1. 首先，對於那些比較成熟的軟體，比如第一原理性的VASP，比如分子動力學的LAMMPS，不是給個材料就能算的。舉例子來說，VASP中計算過渡金屬與超鈾元素，如何去將d層以及f層電子的localization正確計算，就不是挑挑參數就能解決的事兒。LAMMPS中，如何根據你需要模擬的物理現象去選擇empirical potential，去建立超晶胞，也是一門學問。

2. 其次，不同的模擬方法間如何牽線搭橋，如何在解釋實驗的基礎上去預測結果，現在的模擬方法也有很長的路要走。比如，空間上，如何通過VASP幾個到上百個原子的模擬得到的結果（電子尺度），延伸到分子動力學上萬個原子的模擬（微觀尺度），再進一步延伸到動態蒙特卡洛（KMC）或是有限元的模擬（宏觀尺度）。時間上，如何將皮秒或納秒級別的結果，延伸到微秒，這既不是靠計算時間的堆砌，也不是通過一個軟體包能夠完成的。

3. 最後，將材料科學的計算方法，與現在GPU的高性能並行運算的計算機科學兩者相結合，提高計算速度，也是一個重要的課題。

通過調參數與實驗符合是很愚蠢的，理論上革新才是正道

數據挖掘，海量數據處理。

雖然有一些現成的軟體可以用，但從真實體系構造物理模型仍然有挑戰性。而且有些演算法本身也有進一步優化的空間。