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ORCA 程序套件是应用最为广泛的量子化学软件包之一。其涵盖了丰富的电子结构方法与算法，可用于预测分子的化学性质、反应性及光谱。本文介绍一个功能完备的 ORCA Python 接口，称为 OPI，旨在显著提升 ORCA 方法库的可访问性，并实现量子化学工作流的高效自动化。OPI 是一个开源 Python 库，仅需几行 Python 代码即可提供对 ORCA 输入、执行与输出的直接低级访问。下文将介绍 OPI 2.0 版本及其主要特性，同时概述其整体架构。此外，我们通过若干不同量子化学工作流的实例展示其应用。这些实例包括：针对范围分离杂化泛函的体系依赖型优化调控流程、用于机器学习目的的训练数据生成、用于化学教学的轨道局域化与可视化，以及基于密度泛函集成方法的计算。最后，我们阐述 OPI 的当前状态及未来的开发计划。OPI 兼容 ORCA ≥ 6.1.1 与 Python ≥ 3.11。项目、代码及其文档可通过 https://github.com/faccts/opi 获取。OPI 亦可通过 PyPI（https://pypi.org/project/orca-pi）获得。

图1. OPI 总体结构及其五个主要类的示意概览： Calculator 类集成了大部分功能。其他主要类分别用于辅助输入创建（Structure 和 Input 类）、作业执行（Runner 类）以及数据提取（Output 类）。OPI 可利用 Python 生态系统对数据进行进一步的可视化、分析或后处理，并可在任意环节与之集成。

图2. (a) DOBNA 分子的分子结构；(b) OPI 工作流程示意图。

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文章题目：

ORCA Meets Python─The ORCA Python Interface OPI

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.5c02141

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