QUICK 是 UCSD Götz Lab 与 Michigan State Merz Lab 联合开发的开源量子化学包，主打GPU-nativeHF / DFT 计算、MPI 多卡扩展、内置 QM/MM 接口（与 AmberTools 26 直接集成）。专注于 HF/DFT 计算、几何优化、RESP 电荷和 QM/MM 模拟。最新版本QUICK-26.03（2026-07-25）已发布，并随 AmberTools 26 一起作为内置 QM 引擎分发。做 QM 计算时 GPU 一直吃不满？A100 单卡跑168 原子的 B3LYP/6-31G* SCF + 梯度要 8 分钟——这就是 QUICK 给的数字。本文全面介绍了 QUICK 的核心能力与限制，将其与 Gaussian、ORCA、Psi4、TeraChem 等主流 QM 软件进行横向对比，提供了从源码编译到实际运行的完整安装指南，并通过 H2O 示例演示了单点能、梯度、几何优化、ESP/RESP 电荷等核心功能的使用方法。QUICK 的最大优势在于其原生 GPU 加速性能以及与 AmberTools 26 的深度集成，适合需要大规模 QM/MM 模拟的研究者。本文 4 件事：(1) 介绍 QUICK 是什么、能做什么；(2) 和 Gaussian / ORCA / Psi4 / TeraChem 横向对比；(3) 给一份实测可跑的 CMake 安装流程；(4) 用官方 H2O demo 把单点能、梯度、几何优化、ESP、RESP 全跑一遍。一、软件介绍：QUICK 是什么QUICK 是GPU-enabled ab initio / DFT 软件包，能跑 HF + DFT + 几何优化 + RESP 电荷 + QM/MM。开发主线 = 性能 + 大体系。核心能力Hamiltonian：HF + DFT（LDA / GGA / Hybrid-GGA，含 B3LYP 原生 + LIBXC 桥接）+ Grimme D3 色散校正波函数：闭壳限制 + 开壳非限制能量 / 梯度 / 几何优化（in-house + DL-FIND，26.03 新增 DL-FIND 约束优化）电荷：Mulliken + ESP derived + RESP（含 26.03 新增 rwRESP 算法）QM/MM：与 AmberTools 22+ 直接耦合（文件接口 + Fortran API）并行：MPI 多节点 + CUDA / HIP 单卡 + MPI+CUDA / MPI+HIP 多卡基组：内置 STO-3G / 6-31G* / cc-pVDZ / cc-pVTZ / def2-TZVP 等常用 Gaussian 基组限制（先讲清楚，免得跑完才发现）基组只到f 函数（g 及以上不支持）；GPU f 函数代码编译耗时长、消费卡易 OOM不支持开壳 + f 函数同时用 GPU只支持Cartesian 基函数（不支持 spherical harmonics）ECP 有效芯势不支持DFT 只能用SG1 网格（自带的默认网格）不支持 meta-GGA + range-separated hybrid（如 SCAN / ωB97X-D）数字三件套GitHub：merzlab/QUICK（实测 219★ / 54 forks / MPL-2.0 / master 分支）最新版本：QUICK-26.03（2026-07-25）论文：主引用 Manathunga M 等.QUICK-26.03, UCSD Michigan State Univ, 2024；DFT / 多 GPU / GPU ERI 三篇 JCTC 实现论文见文末参考来源（doi:10.1021/acs.jctc.0c00290 等）性能基线（来自官方 performance.rst）测试体系硬件耗时版本B3LYP/6-31G* SCF + 梯度valinomycin, 168 atoms1 × A100~8 minQUICK-21.03B3LYP/6-31G* SCF + 梯度Crambin, 642 atoms16 × V100 10 minQUICK-21.03综合加速——QUICK-23.08 比 21.03 快~2.5×，比 20.03 快3×+—⚠️ 性能数字随版本演进快（QUICK-26.03 比 23.08 又迭代了 3 年），上表只是性能下限的参考；要确认自己机器上的实际速度，跑官方runtest --full。二、横向对比：QUICK vs 其他 QM 软件QM 软件市场已成熟，QUICK 不是唯一选择。先看它和主流对手的差异。软件GPU 加速开源许可证大体系QM/MMRESP 一体化AmberTools 内置QUICK✅ CUDA + HIP 单/多卡✅MPL-2.06 QUICK：GPU 加速的 ab initio / DFT 开源量子化学包—原理、安装实测与横向对比
QUICK 是 UCSD Götz Lab 与 Michigan State Merz Lab 联合开发的开源量子化学包，主打GPU-nativeHF / DFT 计算、MPI 多卡扩展、内置 QM/MM 接口（与 AmberTools 26 直接集成）。专注于 HF/DFT 计算、几何优化、RESP 电荷和 QM/MM 模拟。最新版本QUICK-26.03（2026-07-25）已发布，并随 AmberTools 26 一起作为内置 QM 引擎分发。做 QM 计算时 GPU 一直吃不满？A100 单卡跑168 原子的 B3LYP/6-31G* SCF + 梯度要 8 分钟——这就是 QUICK 给的数字。本文全面介绍了 QUICK 的核心能力与限制，将其与 Gaussian、ORCA、Psi4、TeraChem 等主流 QM 软件进行横向对比，提供了从源码编译到实际运行的完整安装指南，并通过 H2O 示例演示了单点能、梯度、几何优化、ESP/RESP 电荷等核心功能的使用方法。QUICK 的最大优势在于其原生 GPU 加速性能以及与 AmberTools 26 的深度集成，适合需要大规模 QM/MM 模拟的研究者。本文 4 件事：(1) 介绍 QUICK 是什么、能做什么；(2) 和 Gaussian / ORCA / Psi4 / TeraChem 横向对比；(3) 给一份实测可跑的 CMake 安装流程；(4) 用官方 H2O demo 把单点能、梯度、几何优化、ESP、RESP 全跑一遍。一、软件介绍：QUICK 是什么QUICK 是GPU-enabled ab initio / DFT 软件包，能跑 HF + DFT + 几何优化 + RESP 电荷 + QM/MM。开发主线 = 性能 + 大体系。核心能力Hamiltonian：HF + DFT（LDA / GGA / Hybrid-GGA，含 B3LYP 原生 + LIBXC 桥接）+ Grimme D3 色散校正波函数：闭壳限制 + 开壳非限制能量 / 梯度 / 几何优化（in-house + DL-FIND，26.03 新增 DL-FIND 约束优化）电荷：Mulliken + ESP derived + RESP（含 26.03 新增 rwRESP 算法）QM/MM：与 AmberTools 22+ 直接耦合（文件接口 + Fortran API）并行：MPI 多节点 + CUDA / HIP 单卡 + MPI+CUDA / MPI+HIP 多卡基组：内置 STO-3G / 6-31G* / cc-pVDZ / cc-pVTZ / def2-TZVP 等常用 Gaussian 基组限制（先讲清楚，免得跑完才发现）基组只到f 函数（g 及以上不支持）；GPU f 函数代码编译耗时长、消费卡易 OOM不支持开壳 + f 函数同时用 GPU只支持Cartesian 基函数（不支持 spherical harmonics）ECP 有效芯势不支持DFT 只能用SG1 网格（自带的默认网格）不支持 meta-GGA + range-separated hybrid（如 SCAN / ωB97X-D）数字三件套GitHub：merzlab/QUICK（实测 219★ / 54 forks / MPL-2.0 / master 分支）最新版本：QUICK-26.03（2026-07-25）论文：主引用 Manathunga M 等.QUICK-26.03, UCSD Michigan State Univ, 2024；DFT / 多 GPU / GPU ERI 三篇 JCTC 实现论文见文末参考来源（doi:10.1021/acs.jctc.0c00290 等）性能基线（来自官方 performance.rst）测试体系硬件耗时版本B3LYP/6-31G* SCF + 梯度valinomycin, 168 atoms1 × A100~8 minQUICK-21.03B3LYP/6-31G* SCF + 梯度Crambin, 642 atoms16 × V100 10 minQUICK-21.03综合加速——QUICK-23.08 比 21.03 快~2.5×，比 20.03 快3×+—⚠️ 性能数字随版本演进快（QUICK-26.03 比 23.08 又迭代了 3 年），上表只是性能下限的参考；要确认自己机器上的实际速度，跑官方runtest --full。二、横向对比：QUICK vs 其他 QM 软件QM 软件市场已成熟，QUICK 不是唯一选择。先看它和主流对手的差异。软件GPU 加速开源许可证大体系QM/MMRESP 一体化AmberTools 内置QUICK✅ CUDA + HIP 单/多卡✅MPL-2.06