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       1              : !--------------------------------------------------------------------------------------------------!
       2              : !   CP2K: A general program to perform molecular dynamics simulations                              !
       3              : !   Copyright 2000-2025 CP2K developers group <https://cp2k.org>                                   !
       4              : !                                                                                                  !
       5              : !   SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later                                                      !
       6              : !--------------------------------------------------------------------------------------------------!
       7              : 
       8              : ! **************************************************************************************************
       9              : !> \brief Routines to calculate MP2 energy with laplace approach
      10              : !> \par History
      11              : !>      11.2012 created [Mauro Del Ben]
      12              : ! **************************************************************************************************
      13              : MODULE mp2_laplace
      14              : !
      15              :    USE cp_fm_types,                     ONLY: cp_fm_get_info,&
      16              :                                               cp_fm_type
      17              :    USE kinds,                           ONLY: dp
      18              : #include "./base/base_uses.f90"
      19              : 
      20              :    IMPLICIT NONE
      21              : 
      22              :    PRIVATE
      23              : 
      24              :    CHARACTER(len=*), PARAMETER, PRIVATE :: moduleN = 'mp2_laplace'
      25              : 
      26              :    PUBLIC :: calc_fm_mat_S_laplace, SOS_MP2_postprocessing
      27              : 
      28              : CONTAINS
      29              : 
      30              : ! **************************************************************************************************
      31              : !> \brief ...
      32              : !> \param fm_mat_S ...
      33              : !> \param homo ...
      34              : !> \param virtual ...
      35              : !> \param Eigenval ...
      36              : !> \param dajquad ...
      37              : ! **************************************************************************************************
      38          196 :    SUBROUTINE calc_fm_mat_S_laplace(fm_mat_S, homo, virtual, Eigenval, dajquad)
      39              :       TYPE(cp_fm_type), INTENT(IN)                       :: fm_mat_S
      40              :       INTEGER, INTENT(IN)                                :: homo, virtual
      41              :       REAL(KIND=dp), DIMENSION(:), INTENT(IN)            :: Eigenval
      42              :       REAL(KIND=dp), INTENT(IN)                          :: dajquad
      43              : 
      44              :       CHARACTER(LEN=*), PARAMETER :: routineN = 'calc_fm_mat_S_laplace'
      45              : 
      46              :       INTEGER                                            :: avirt, handle, i_global, iiB, iocc, &
      47              :                                                             ncol_local
      48          196 :       INTEGER, DIMENSION(:), POINTER                     :: col_indices
      49              :       REAL(KIND=dp)                                      :: laplace_transf
      50              : 
      51          196 :       CALL timeset(routineN, handle)
      52              : 
      53              :       ! get info of fm_mat_S
      54              :       CALL cp_fm_get_info(matrix=fm_mat_S, &
      55              :                           ncol_local=ncol_local, &
      56          196 :                           col_indices=col_indices)
      57              : 
      58        15776 :       DO iiB = 1, ncol_local
      59        15580 :          i_global = col_indices(iiB)
      60              : 
      61        15580 :          iocc = MAX(1, i_global - 1)/virtual + 1
      62        15580 :          avirt = i_global - (iocc - 1)*virtual
      63              : 
      64        15580 :          laplace_transf = EXP(0.5_dp*(Eigenval(iocc) - Eigenval(avirt + homo))*dajquad)
      65              : 
      66       936782 :          fm_mat_S%local_data(:, iiB) = fm_mat_S%local_data(:, iiB)*laplace_transf
      67              : 
      68              :       END DO
      69              : 
      70          196 :       CALL timestop(handle)
      71              : 
      72          196 :    END SUBROUTINE calc_fm_mat_S_laplace
      73              : 
      74              : ! **************************************************************************************************
      75              : !> \brief ...
      76              : !> \param fm_mat_Q ...
      77              : !> \param Erpa ...
      78              : !> \param tau_wjquad ...
      79              : ! **************************************************************************************************
      80          206 :    SUBROUTINE SOS_MP2_postprocessing(fm_mat_Q, Erpa, tau_wjquad)
      81              :       TYPE(cp_fm_type), DIMENSION(:), INTENT(IN)         :: fm_mat_Q
      82              :       REAL(KIND=dp), INTENT(INOUT)                       :: Erpa
      83              :       REAL(KIND=dp), INTENT(IN)                          :: tau_wjquad
      84              : 
      85              :       CHARACTER(LEN=*), PARAMETER :: routineN = 'SOS_MP2_postprocessing'
      86              : 
      87              :       INTEGER                                            :: handle, jjB, ncol_local
      88              :       REAL(KIND=dp)                                      :: trace_XX
      89              : 
      90          206 :       CALL timeset(routineN, handle)
      91              : 
      92              :       ! get info of fm_mat_Q
      93              :       CALL cp_fm_get_info(matrix=fm_mat_Q(1), &
      94          206 :                           ncol_local=ncol_local)
      95              : 
      96              :       ! calculate the trace of the product Q*Q
      97          206 :       trace_XX = 0.0_dp
      98        18024 :       DO jjB = 1, ncol_local
      99              :          trace_XX = trace_XX + DOT_PRODUCT(fm_mat_Q(1)%local_data(:, jjB), &
     100       886339 :                                            fm_mat_Q(SIZE(fm_mat_Q))%local_data(:, jjB))
     101              :       END DO
     102              : 
     103          206 :       Erpa = Erpa - trace_XX*tau_wjquad
     104              : 
     105          206 :       CALL timestop(handle)
     106              : 
     107          206 :    END SUBROUTINE SOS_MP2_postprocessing
     108              : 
     109              : END MODULE mp2_laplace