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クラウド型材料計算プラットフォーム

Quloud(キュラウド)は、
高度な材料計算シミュレーションソフトウェアを、研究チーム全員で気軽に利用できる
クラウド型材料計算プラットフォームです

量子化学計算とは、原子や分子の性質を量子力学の原理に基づいた計算から予測する技術です。量子化学計算は、有望な化合物の構造や物質の反応経路を、実験をすることなく解明できる手段として、化学や創薬、製造などのものづくりの分野で、より良い材料を・より効率良く開発するために活用することが期待されています。一方、現在の材料計算ソフトウェアは専門家向けの難易度が高いソフトウェアが多く、また、計算機のハードウェアのチューニング・維持・管理も必要となり、材料計算を始めてみたいという企業の大きなハードルとなっています。


クラウド型材料計算プラットフォーム「Quloud(キュラウド)」はインターネットに接続されたPCブラウザさえあれば、OpenMXやQuantum ESPRESSO、RSDFT、LAMMPSなどの主要なオープンソースソフトウェアや、Quemixがオリジナルで開発した磁性材料シミュレーション「Quloud-Mag」をすぐに使い始めることができます。面倒なソフトウェアバージョンアップやハードウェアチューニング作業の手間もなくメンテナンスフリーで気軽に利用できます。サービス利用するユーザー数制限もなく、計算したいテーマがある期間だけ利用することができます。(3カ月間・6ヵ月間・12ヵ月間の3つの期間を選択)

Quloudは、材料計算を専門に行ってきた研究者に加え、これまで材料計算の経験のない実験担当者でも利用できるクラウド型材料計算プラットフォームのデファクトスタンダードを目指しています。

利用できる計算ソフト

さらに見る

第一原理電子状態計算

古典分子動力学計算

機会学習分子動力学
自己学習ハイブリッドモンテカルロ

磁性材料シミュレーション

RSDFT
OpenMX
Quantum ESPRESSO

LAMMPS

PIMD

Quloud-Mag

Quloudが選ばれる理由

01

初心者からベテラン研究者まで
使いやすい優れたユーザビリティ

モデリング・シミュレーション・解析がシームレスに行えるユーザーインターフェイスで、材料計算の専門家はもちろん、材料計算が不慣れな初心者でも直観的に利用することができます。利用できるユーザー数に制限はありませんので、関係する研究者全員が計算利用や計算結果の共有を行うことができます。Quloudはインターネット接続されたブラウザさえあれば利用できるので、遠隔地にいる研究者間での共同研究が容易です。

02

03

HPC/並列分散処理による大規模計算

Quemix独自開発計算ソフトウェアおよび
国内外の主要な計算ソフトウェアを搭載

Quloudの計算機はアマゾンウェブサービスのハイパフォーマンスコンピューティング技術を使用しています。計算時間のかかる大規模モデルのシミュレーションなどは並列分散処理設定を行うことで、現実的な時間の範囲で計算結果を得ることが可能です。

Quemixでは将来的にQuloudの計算機として量子コンピュータを利用することを視野に、量子アルゴリズムの研究開発を強力に推進しています。

​RSDFT、OpenMX、Quantum ESPRESSOといった国内外の主要な材料計算ソフトウェアや、Quemixがオリジナルで開発した磁性材料シミュレーションソフトウェアなどが利用できます。

定期的なバージョンアップにより、搭載する計算ソフトウェアのバリエーションが自動的に追加されていくのもクラウドサービスであるQuloudならではのメリットです。

初めての人でも分かりやすい優れたGUI

Customer Benefits

High Level of Expertise

Materials computation requires physical and chemical knowledge such as quantum mechanics, statistical mechanics, and thermodynamics.

You can leverage the insights of researchers with specialized backgrounds.

Cost Reduction

Our reliable computational results allow you to save costs by eliminating the need for hiring experts, spending time on computations, or investing in high-performance computing infrastructure.

Adopting Cutting-Edge Methods

At our company, we continue to conduct cutting-edge research in materials computation and magnetic simulations.

We not only provide computational results but also evaluate and interpret the significance and usefulness of the results.

At our company, we continue to conduct cutting-edge research in materials computation and magnetic simulations.

We not only provide computational results but also evaluate and interpret the significance and usefulness of the results.

Adopting Cutting-Edge Methods

原子構造モデリングや第一原理計算の基本となる電子状態SCF,原子構造最適化,格子定数最適化,電子バンド,電子状態密度等の計算がボタン一つで行えます。
さらに進んだ、凝集エネルギー,形成エネルギー,平衡状態図,第一原理分子動力学,エネルギー障壁等の計算もウェブUIの簡単な操作で実行可能です。計算結果も同じブラウザ上に
表示されます。計算結果をもとに別の計算ジョブ作成すると「関連ジョブ」として記録され、多数のジョブの複雑なつながりを見失うことなく研究が進められます。また同じグループに属するユーザー
同士であれば、他のユーザーの計算結果をもとに、新しい計算ジョブや新しいプロジェクト作成するといったデータの連携も可能です。

Quloudは、RSDFT, OpenMX, PIMD, Quantum ESPRESSO, LAMMPSといった国内外の主要な材料計算ソフトやQuemixオリジナルのシミュレーションソフトウェアがご利用いただけます。

RSDFT

OpenMX

Quantum ESPRESSO

LAMMPS

PIMD

Quloud-Mag

​第一原理電子状態計算

​古典分子動力学計算

機械学習分子動力学

​自己学習ハイブリッドモンテカルロ

磁性材料シミュレーション

Quloud-MagはQuemixが独自に開発した磁性材料開発・磁性デバイス開発の支援を行う磁性体シミュレーションソフトウェアです。

物質が存在する空間を離散化して数値計算を行う大規模並列計算を可能にしたシミュレーションソフトウェアです。

​原子レベルからの物質の第一原理シミュレーションを実行するためのオープンソフトウェアパッケージです。

Quantum ESPRESSOは世界的に利用されているオープンソースの第一原理計算シミュレーションソフトの定番です。

LAMMPSは米エネルギー省サンディア国立研究所のS. Plimptonらのグループにより開発された古典分子動力学(MD)計算プログラムです。

PIMDは志賀基之博士(国立研究開発法人日本原子力研究開発機構・研究主幹)によって独自に開発された 並列分子シミュレーションを対象とするオープンソース・ソフトウェアです。

Quloudで利用できる計算ソフトウェア

全エネルギー​

電子状態SCF計算

構造最適化計算

格子定数最適化計算​

化学反応障壁計算

第一原理分子動力学計算

電子バンド構造計算

電子状態密度計算

原子構造可視化

バルク結晶および点欠陥モデリング

バンド構造可視化

状態密度可視化

表面スラブモデル作成

水素終端

原子拘束

初期スピン配置

波動関数および電子密度*¹ 可視化

Brillouin Zone*²  可視化

分子動力学アニメーション

一様電場*³ 印加

荷電状態補正

凝集エネルギー計算

形成エネルギー計算

平衡状態図計算

古典分子動力学計算

動径分布関数

拡散係数

結晶構造データベース連携

分子構造データベース連携

界面構造モデリング

セル形状変換

​利用可能なモデル作成機能、計算機能、解析・可視化機能

*¹ ボリュームデータ / *² サンプルk点およびバンド経路 / *³ saw-tooth型

​原子構造データ検索/ファイルアップロード

​材料計算あるいはモデリングを開始するには元となる原子構造を用意する必要があります。Quloudでは、外部データベースによる結晶構造(Materials Project)および分子構造(PubChem)の検索、主要なフォーマットに対応した原子構造ファイルのアップロードにより、これらを用意することが可能です。

計算ソフトウェアの選択

​Quloudでは、第一原理計算や古典MD、機械学習MDなど、様々な材料計算ソフトが利用可能で、一つのモデルに対して複数の第一原理計算ソフトで比較を行ったり、得られた計算結果を引き継いで全く別のシミュレーションを実行したりということが気軽に行えます。

原子構造モデリング①

​結晶は、理想的には小さな基単位構造の繰り返しとして表せますが、現実の材料では必ず、繰り返しパターンを壊す「欠陥」や「不純物」が入ってきます。Quloudでは、結晶のスーパーセルモデルを作成し、欠陥や不純物が導入されたモデルを作成する機能を備えています。

原子構造モデリング②

​現実的な材料に対するモデルとして、表面および界面のモデルも非常に重要である。ユーザーが手作業でこれらを作成するのは容易ではないが、Quloudでは、GUIによる直感的な物理量の設定のみで、表面および界面モデルを作成することが可能である。

原子構造モデリング③

​Quloudでは、結晶構造だけでなく、分子構造のデータを扱うこともできる。これにより、例えば孤立分子の構造からスーパーセルモデルを作成したり、結晶あるいは表面モデルに分子を導入するといったことを容易に行うことができる。

計算結果のビジュアリゼーション①

​シミュレーション結果を表やファイルとして得られることはもちろん、グラフその他の可視化手法により、ブラウザ上でただちに結果を確認することもできます。

計算結果のビジュアリゼーション②

​分子動力学シミュレーションのように、時間発展する計算を実行する場合は、その結果をアニメーションとして可視化することも可能です。

計算結果の管理/共有

​全てのデータはクラウド上で一元管理されるため、同じグループに所属するメンバーであれば、リモートワークでも容易に計算データを共有することが可能です。またジョブ同士の関連付けや、複数のジョブを「プロジェクト」としてまとめる機能など、ジョブやデータの管理に役立つ機能も充実しています。

機能紹介

Quloud導入をご検討の企業・研究機関の皆様へ

Quloudを使用した解析事例

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さらに見る

Usage Flow

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Inquiry

Please feel free to contact us using the "CONTACT" button below.

Hearing

Our experienced researchers will listen to your requests and feedback.

Submission of quotation specifications

We will propose the optimal analysis methods and procedures, and create a quotation including the delivery schedule, fees, and other specifications.

Place your order

We will respond to your questions and requests, and proceed with your order upon mutual agreement.

Submission of analysis work report

We will compile the analysis results, evaluations, and discussions into a report and deliver it to you.

材料計算を行う人材リソースやノウハウ不足でお困りの企業様へ

​Quloudのサービス仕様、サービス利用価格、その他ご質問がございましたら、お気軽にお問合せください

  • Please contact us first. We will conduct an initial meeting to discuss your requirements (either in-person or online). After the meeting, we will send you a quotation specification document. This document will outline the specific methods, procedures, delivery schedule, costs, etc., for the analysis. Please review it, and if there are no issues, please place your order. *No charges will be incurred until the submission of the quotation specification document.

  • We are available for consultation. During the initial meeting, we will conduct a hearing and discussion to propose solutions for problem-solving.

  • We will calculate the cost based on the scheduled number of days our researchers will be working and the total computing time required.

  • We guarantee that the calculation results delivered will have been computed using the best methods available at the time. If there are discrepancies from the specifications, we will address them as defects and provide appropriate measures, including recalculations if necessary. However, please note that we do not guarantee that the calculation results will match experimental values.

  • Depending on the specific contract, we typically provide support for a period of several months, during which we will respond to your questions via email or other means of communication.

  • Depending on the specific contract, but typically, all rights belong to the customer. Legally, the copyright (property rights, moral rights) remains with us, but we do not assert those rights.

よくある質問

高い専門性を保有するQuemixの研究者が、信頼性の高い受託解析・計算代行サービスをご提供します。

受託解析・計算代行サービス

計算が初めての方でも安心してご利用いただけるよう、分子構造や希望する解析内容をご提供いただければ、弊社の専門スタッフが最適な計算方法をご提案します。Quloudを利用したシミュレーションのアウトソーシングやテスト運用も提供しており、お客様のニーズに合わせたサービスをご利用いただけます。お気軽にご相談ください。

​材料計算を始めてみたい方・Quloudを利用してみたい方を対象に、Quloudの基本的な操作を実際に体験できるハンズオンセミナーを開催しています。

Quloud ハンズオンセミナー

Quloudサービス利用をご検討されているお客様は、無料で1カ月間Quloudをお試しいただけるトライアルサービスをご提供しています。

Quloud 無料トライアル

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