xTB续算、输出隔离与外部驱动

下载xTB操作、筛选和IFF完整输入与真实结果，保存为example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd xtb-operations-examples
bash results.sh
bash plot.sh

以上只读取参考数据并画图，不启动新计算。本组使用xTB6.7.1官方预编译x86_64程序，直接加载xtb/6.7.1模块，无需自己编译；实际运行每个进程使用1个CPU线程。完整输入在inputs/，原生文本结果在reference-results/，六份CSV在data/。独立提交模板为job.slurm，请在Slurm分配的资源中执行计算命令。

1. 单点续算需要真实的重启文件#

module load xtb/6.7.1
python3 run.py water-baseline
python3 run.py water-warm-restart

资料包先计算水分子的GFN2能量/梯度，再复制生成的xtbrestart进行下一次单点。核心命令：

xtb input.xyz --gfn 2 --restart --grad --json --parallel 1

相同结构下，本例续算与直接计算的能量、全部梯度一致到相应打印精度。--restart不会替你恢复MD的所有温度、速度或采样状态；更换模型/原子顺序时也不能随意沿用旧重启文件。

2. 用namespace隔离同一目录的输出#

python3 run.py water-namespace
ls work/water-namespace/sample.*

对应：

xtb input.xyz --gfn 2 --scc --namespace sample --json --parallel 1

本例输出sample.charges、sample.wbo、sample.xtbout.json和sample.xtbrestart，不再是无前缀的同名文件。不同任务仍建议用独立目录；namespace不能代替并发写文件管理。

--ceasefiles可减少不需要的文件，--define用于输入设置；本例--define正常结束却没有执行SCC总能计算，因此不能只看正常结束字样就把它算作电子计算。

python3 run.py water-suppressed
python3 run.py water-define

3. 外部driver怎么接能量和力#

父进程用：

xtb input.xyz --driver 'bash driver.sh' --grad --parallel 1

它写出xtbdriver.xyz，调用driver.sh，随后读取Turbomole格式的gradient。本例的完整脚本是：

#!/bin/bash
set -euo pipefail
mkdir -p native-engine
cp xtbdriver.xyz native-engine/input.xyz
(cd native-engine && xtb input.xyz --gfn 2 --grad --parallel 1 > engine.log 2>&1)
cp native-engine/gradient gradient

子目录内确实调用已有GFN2引擎计算，再把真实能量和完整梯度交回父进程，没有用解析假势替代。使用同一种方法是为了检查接口衔接，不能称为两个独立理论方法的准确性对比。

python3 run.py water-native-driver
cat data/restart-driver-comparison.csv

直接计算能量约−5.07054437565Eh，外部驱动约−5.07054437560Eh，差约5×10⁻¹¹Eh；返回的全部梯度分量在打印精度下一致。坐标、能量、梯度的单位分别是Bohr、Eh、Eh/Bohr，不能把Å坐标或相反符号的力直接写成梯度。

4. 给自己的工作流使用#

# Slurm资源内，依次运行可用小例
python3 run.py
# 读取自己刚生成的输出
python3 read.py work

脚本保留已存在目录，不会覆盖上一次未完成运行。--gmd和--siman在本二进制中均报无效runtyp，已作为版本边界保存；默认脚本跳过它们。接ORCA、TURBOMOLE或MOPAC时，还需分别准备真实软件、配置和格式，不能仅替换driver名字就假定可用。