Yambo fait peau neuve !

Yambo[1] est un logiciel open source ab-initio conçu pour calculer et prédire les propriétés électroniques et optiques de matériaux et de structures de petite dimension, y compris leurs structures de bande électroniques et leur réponse optique à la lumière. Il est développé par un groupe de chercheurs travaillant dans différentes institutions du monde entier, notamment le CINaM et le PIIM de l’Université Aix-Marseille. Yambo est soutenu par l’Europe dans le cadre du projet phare MaX [2]. Il utilise une approche basée sur les premiers principes, ce qui signifie que les résultats ne reposent sur aucun paramètre ajustable, mais sont obtenus en résolvant les équations fondamentales de la mécanique quantique. Plus précisemment, Yambo implémente les équations de la théorie de la perturbation à plusieurs corps (MBPT) et de la théorie de la fonctionnelle de la densité en fonction du temps, permettant ainsi des simulations très précises, bien que consommatrices en temps de calcul. Pour améliorer les performances, Yambo est doté d’algorithmes parallèles efficaces, adaptés aux calculs sur des ordinateurs de grande taille. En conséquence, Yambo est aujourd’hui largement diffusé au sein des communautés de la physique de la matière condensée, de la science des matériaux et de l’ingénierie.

Depuis sa première diffusion publique en 2008, le projet a considérablement évolué. Son développement et son nombre d’utilisateurs se sont considérablement élargis. Le code a été utilisé dans de nombreuses études à fort impact couvrant un large éventail de matériaux et de technologies novateurs. Ces calculs ont souvent confirmé de nouveaux faits expérimentaux réalisés dans de grandes infrastructures européennes telles que des sources lumineuses à rayonnement synchrotron ou des installations de laser à électrons libres. Parmi ses nombreuses fonctionnalités, Yambo peut fournir une interprétation des expériences de spectroscopie de photoémission résolues en angle, notamment la photoémission résolue en spin, les mesures de transport, la spectroscopie d’absorption et de réflexion et les expériences pompe-sonde résolues en temps.

Un document de référence [3] décrivant les derniers développements du code vient d’être publié dans le Journal of Physics: Condensed Matter. Les principales nouvelles caractéristiques du code Yambo sont des algorithmes avancés permettant d’accélérer et d’améliorer la précision des calculs des propriétés électroniques (mesurées par des expériences de photoémission), le calculs des spectres d’absorption, l’optique non-linéaire, la possibilité de décrire les effets magnéto-optiques ou la dépendance en température et l’interprétation d’expériences résolues en temps. Enfin, une section entière du manuscrit est consacrée à la mise en évidence des efforts déployés ces dernières années, notamment grâce au CoX MaX, pour améliorer les performances du code en termes de parallélisme afin d’exploiter pleinement la puissance des futurs calculateurs exascale.

[1] Yambo website: http://www.yambo-code.org/
[2] Max Center:
http://www.max-centre.eu
[3] D. Sangalli, A. Ferretti, H. Miranda, C. Attaccalite et al., Journal of Physics: Consensed Matter
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-648X/ab15d0.