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Merge pull request #260 from Ydrnan/dev-stable-add
add one body transition density matrix
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commit
7474d39574
313
src/determinants/tr_density_matrix.irp.f
Normal file
313
src/determinants/tr_density_matrix.irp.f
Normal file
@ -0,0 +1,313 @@
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BEGIN_PROVIDER [double precision, one_e_tr_dm_mo, (mo_num, mo_num, N_states, N_states)]
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implicit none
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BEGIN_DOC
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! One body transition density matrix for all pairs of states n and m, < Psi^n | a_i^\dagger a_a | Psi^m >
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END_DOC
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integer :: j,k,l,m,k_a,k_b,n
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integer :: occ(N_int*bit_kind_size,2)
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double precision :: ck, cl, ckl
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|
double precision :: phase
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integer :: h1,h2,p1,p2,s1,s2, degree
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integer(bit_kind) :: tmp_det(N_int,2), tmp_det2(N_int)
|
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|
integer :: exc(0:2,2),n_occ(2)
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||||||
|
double precision, allocatable :: tmp_a(:,:,:,:), tmp_b(:,:,:,:)
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integer :: krow, kcol, lrow, lcol
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PROVIDE psi_det
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one_e_tr_dm_mo = 0d0
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!$OMP PARALLEL DEFAULT(NONE) &
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!$OMP PRIVATE(j,k,k_a,k_b,l,m,occ,ck, cl, ckl,phase,h1,h2,p1,p2,s1,s2, degree,exc,&
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||||||
|
!$OMP tmp_a, tmp_b, n_occ, krow, kcol, lrow, lcol, tmp_det, tmp_det2)&
|
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|
!$OMP SHARED(psi_det,psi_coef,N_int,N_states,elec_alpha_num, &
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|
!$OMP elec_beta_num,one_e_tr_dm_mo,N_det,&
|
||||||
|
!$OMP mo_num,psi_bilinear_matrix_rows,psi_bilinear_matrix_columns,&
|
||||||
|
!$OMP psi_bilinear_matrix_transp_rows, psi_bilinear_matrix_transp_columns,&
|
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|
!$OMP psi_bilinear_matrix_order_reverse, psi_det_alpha_unique, psi_det_beta_unique,&
|
||||||
|
!$OMP psi_bilinear_matrix_values, psi_bilinear_matrix_transp_values,&
|
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|
!$OMP N_det_alpha_unique,N_det_beta_unique,irp_here)
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|
allocate(tmp_a(mo_num,mo_num,N_states,N_states), tmp_b(mo_num,mo_num,N_states,N_states) )
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tmp_a = 0.d0
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||||||
|
!$OMP DO SCHEDULE(dynamic,64)
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do k_a=1,N_det
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krow = psi_bilinear_matrix_rows(k_a)
|
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|
ASSERT (krow <= N_det_alpha_unique)
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kcol = psi_bilinear_matrix_columns(k_a)
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||||||
|
ASSERT (kcol <= N_det_beta_unique)
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||||||
|
tmp_det(1:N_int,1) = psi_det_alpha_unique(1:N_int,krow)
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tmp_det(1:N_int,2) = psi_det_beta_unique (1:N_int,kcol)
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! Diagonal part
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|
! -------------
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|
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||||||
|
call bitstring_to_list_ab(tmp_det, occ, n_occ, N_int)
|
||||||
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do m=1,N_states
|
||||||
|
do n = 1, N_states
|
||||||
|
ck = psi_bilinear_matrix_values(k_a,m)*psi_bilinear_matrix_values(k_a,n)
|
||||||
|
do l=1,elec_alpha_num
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|
j = occ(l,1)
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||||||
|
tmp_a(j,j,m,n) += ck
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||||||
|
enddo
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||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
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||||||
|
|
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if (k_a == N_det) cycle
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l = k_a+1
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||||||
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lrow = psi_bilinear_matrix_rows(l)
|
||||||
|
lcol = psi_bilinear_matrix_columns(l)
|
||||||
|
! Fix beta determinant, loop over alphas
|
||||||
|
do while ( lcol == kcol )
|
||||||
|
tmp_det2(:) = psi_det_alpha_unique(:, lrow)
|
||||||
|
call get_excitation_degree_spin(tmp_det(1,1),tmp_det2,degree,N_int)
|
||||||
|
if (degree == 1) then
|
||||||
|
exc = 0
|
||||||
|
call get_single_excitation_spin(tmp_det(1,1),tmp_det2,exc,phase,N_int)
|
||||||
|
call decode_exc_spin(exc,h1,p1,h2,p2)
|
||||||
|
do m=1,N_states
|
||||||
|
do n = 1, N_states
|
||||||
|
ckl = psi_bilinear_matrix_values(k_a,m)*psi_bilinear_matrix_values(l,n) * phase
|
||||||
|
tmp_a(h1,p1,m,n) += ckl
|
||||||
|
ckl = psi_bilinear_matrix_values(k_a,n)*psi_bilinear_matrix_values(l,m) * phase
|
||||||
|
tmp_a(p1,h1,m,n) += ckl
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
l = l+1
|
||||||
|
if (l>N_det) exit
|
||||||
|
lrow = psi_bilinear_matrix_rows(l)
|
||||||
|
lcol = psi_bilinear_matrix_columns(l)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
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|
!$OMP END DO NOWAIT
|
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!$OMP CRITICAL
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|
one_e_tr_dm_mo(:,:,:,:) = one_e_tr_dm_mo(:,:,:,:) + tmp_a(:,:,:,:)
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!$OMP END CRITICAL
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|
deallocate(tmp_a)
|
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|
!$OMP BARRIER
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|
tmp_b = 0.d0
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|
!$OMP DO SCHEDULE(dynamic,64)
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|
do k_b=1,N_det
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||||||
|
krow = psi_bilinear_matrix_transp_rows(k_b)
|
||||||
|
ASSERT (krow <= N_det_alpha_unique)
|
||||||
|
|
||||||
|
kcol = psi_bilinear_matrix_transp_columns(k_b)
|
||||||
|
ASSERT (kcol <= N_det_beta_unique)
|
||||||
|
|
||||||
|
tmp_det(1:N_int,1) = psi_det_alpha_unique(1:N_int,krow)
|
||||||
|
tmp_det(1:N_int,2) = psi_det_beta_unique (1:N_int,kcol)
|
||||||
|
|
||||||
|
! Diagonal part
|
||||||
|
! -------------
|
||||||
|
|
||||||
|
call bitstring_to_list_ab(tmp_det, occ, n_occ, N_int)
|
||||||
|
do m=1,N_states
|
||||||
|
do n = 1, N_states
|
||||||
|
ck = psi_bilinear_matrix_transp_values(k_b,m)*psi_bilinear_matrix_transp_values(k_b,n)
|
||||||
|
do l=1,elec_beta_num
|
||||||
|
j = occ(l,2)
|
||||||
|
tmp_b(j,j,m,n) += ck
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
if (k_b == N_det) cycle
|
||||||
|
l = k_b+1
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||||||
|
lrow = psi_bilinear_matrix_transp_rows(l)
|
||||||
|
lcol = psi_bilinear_matrix_transp_columns(l)
|
||||||
|
! Fix beta determinant, loop over alphas
|
||||||
|
do while ( lrow == krow )
|
||||||
|
tmp_det2(:) = psi_det_beta_unique(:, lcol)
|
||||||
|
call get_excitation_degree_spin(tmp_det(1,2),tmp_det2,degree,N_int)
|
||||||
|
if (degree == 1) then
|
||||||
|
exc = 0
|
||||||
|
call get_single_excitation_spin(tmp_det(1,2),tmp_det2,exc,phase,N_int)
|
||||||
|
call decode_exc_spin(exc,h1,p1,h2,p2)
|
||||||
|
do m=1,N_states
|
||||||
|
do n = 1, N_states
|
||||||
|
ckl = psi_bilinear_matrix_transp_values(k_b,m)*psi_bilinear_matrix_transp_values(l,n) * phase
|
||||||
|
tmp_b(h1,p1,m,n) += ckl
|
||||||
|
ckl = psi_bilinear_matrix_transp_values(k_b,n)*psi_bilinear_matrix_transp_values(l,m) * phase
|
||||||
|
tmp_b(p1,h1,m,n) += ckl
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
l = l+1
|
||||||
|
if (l>N_det) exit
|
||||||
|
lrow = psi_bilinear_matrix_transp_rows(l)
|
||||||
|
lcol = psi_bilinear_matrix_transp_columns(l)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
!$OMP END DO NOWAIT
|
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|
!$OMP CRITICAL
|
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|
one_e_tr_dm_mo(:,:,:,:) = one_e_tr_dm_mo(:,:,:,:) + tmp_b(:,:,:,:)
|
||||||
|
!$OMP END CRITICAL
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|
|
||||||
|
deallocate(tmp_b)
|
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|
!$OMP END PARALLEL
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|
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|
END_PROVIDER
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|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, one_e_tr_dm_mo_alpha, (mo_num,mo_num,N_states,N_states) ]
|
||||||
|
&BEGIN_PROVIDER [ double precision, one_e_tr_dm_mo_beta, (mo_num,mo_num,N_states,N_states) ]
|
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|
implicit none
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|
BEGIN_DOC
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|
! $\alpha$ and $\beta$ one-body transition density matrices for all pairs of states
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
integer :: j,k,l,m,n,k_a,k_b
|
||||||
|
integer :: occ(N_int*bit_kind_size,2)
|
||||||
|
double precision :: ck, cl, ckl
|
||||||
|
double precision :: phase
|
||||||
|
integer :: h1,h2,p1,p2,s1,s2, degree
|
||||||
|
integer(bit_kind) :: tmp_det(N_int,2), tmp_det2(N_int)
|
||||||
|
integer :: exc(0:2,2),n_occ(2)
|
||||||
|
double precision, allocatable :: tmp_a(:,:,:,:), tmp_b(:,:,:,:)
|
||||||
|
integer :: krow, kcol, lrow, lcol
|
||||||
|
|
||||||
|
PROVIDE psi_det
|
||||||
|
|
||||||
|
one_e_tr_dm_mo_alpha = 0.d0
|
||||||
|
one_e_tr_dm_mo_beta = 0.d0
|
||||||
|
!$OMP PARALLEL DEFAULT(NONE) &
|
||||||
|
!$OMP PRIVATE(j,k,k_a,k_b,l,m,n,occ,ck, cl, ckl,phase,h1,h2,p1,p2,s1,s2, degree,exc,&
|
||||||
|
!$OMP tmp_a, tmp_b, n_occ, krow, kcol, lrow, lcol, tmp_det, tmp_det2)&
|
||||||
|
!$OMP SHARED(psi_det,psi_coef,N_int,N_states,elec_alpha_num, &
|
||||||
|
!$OMP elec_beta_num,one_e_tr_dm_mo_alpha,one_e_tr_dm_mo_beta,N_det,&
|
||||||
|
!$OMP mo_num,psi_bilinear_matrix_rows,psi_bilinear_matrix_columns,&
|
||||||
|
!$OMP psi_bilinear_matrix_transp_rows, psi_bilinear_matrix_transp_columns,&
|
||||||
|
!$OMP psi_bilinear_matrix_order_reverse, psi_det_alpha_unique, psi_det_beta_unique,&
|
||||||
|
!$OMP psi_bilinear_matrix_values, psi_bilinear_matrix_transp_values,&
|
||||||
|
!$OMP N_det_alpha_unique,N_det_beta_unique,irp_here)
|
||||||
|
allocate(tmp_a(mo_num,mo_num,N_states,N_states), tmp_b(mo_num,mo_num,N_states,N_states) )
|
||||||
|
tmp_a = 0.d0
|
||||||
|
!$OMP DO SCHEDULE(dynamic,64)
|
||||||
|
do k_a=1,N_det
|
||||||
|
krow = psi_bilinear_matrix_rows(k_a)
|
||||||
|
ASSERT (krow <= N_det_alpha_unique)
|
||||||
|
|
||||||
|
kcol = psi_bilinear_matrix_columns(k_a)
|
||||||
|
ASSERT (kcol <= N_det_beta_unique)
|
||||||
|
|
||||||
|
tmp_det(1:N_int,1) = psi_det_alpha_unique(1:N_int,krow)
|
||||||
|
tmp_det(1:N_int,2) = psi_det_beta_unique (1:N_int,kcol)
|
||||||
|
|
||||||
|
! Diagonal part
|
||||||
|
! -------------
|
||||||
|
|
||||||
|
call bitstring_to_list_ab(tmp_det, occ, n_occ, N_int)
|
||||||
|
do m=1,N_states
|
||||||
|
do n = 1, N_states
|
||||||
|
ck = psi_bilinear_matrix_values(k_a,m)*psi_bilinear_matrix_values(k_a,n)
|
||||||
|
do l=1,elec_alpha_num
|
||||||
|
j = occ(l,1)
|
||||||
|
tmp_a(j,j,m,n) += ck
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
if (k_a == N_det) cycle
|
||||||
|
l = k_a+1
|
||||||
|
lrow = psi_bilinear_matrix_rows(l)
|
||||||
|
lcol = psi_bilinear_matrix_columns(l)
|
||||||
|
! Fix beta determinant, loop over alphas
|
||||||
|
do while ( lcol == kcol )
|
||||||
|
tmp_det2(:) = psi_det_alpha_unique(:, lrow)
|
||||||
|
call get_excitation_degree_spin(tmp_det(1,1),tmp_det2,degree,N_int)
|
||||||
|
if (degree == 1) then
|
||||||
|
exc = 0
|
||||||
|
call get_single_excitation_spin(tmp_det(1,1),tmp_det2,exc,phase,N_int)
|
||||||
|
call decode_exc_spin(exc,h1,p1,h2,p2)
|
||||||
|
do m=1,N_states
|
||||||
|
do n = 1, N_states
|
||||||
|
ckl = psi_bilinear_matrix_values(k_a,m)*psi_bilinear_matrix_values(l,n) * phase
|
||||||
|
tmp_a(h1,p1,m,n) += ckl
|
||||||
|
tmp_a(p1,h1,m,n) += ckl
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
l = l+1
|
||||||
|
if (l>N_det) exit
|
||||||
|
lrow = psi_bilinear_matrix_rows(l)
|
||||||
|
lcol = psi_bilinear_matrix_columns(l)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
!$OMP END DO NOWAIT
|
||||||
|
|
||||||
|
!$OMP CRITICAL
|
||||||
|
one_e_tr_dm_mo_alpha(:,:,:,:) = one_e_tr_dm_mo_alpha(:,:,:,:) + tmp_a(:,:,:,:)
|
||||||
|
!$OMP END CRITICAL
|
||||||
|
deallocate(tmp_a)
|
||||||
|
|
||||||
|
tmp_b = 0.d0
|
||||||
|
!$OMP DO SCHEDULE(dynamic,64)
|
||||||
|
do k_b=1,N_det
|
||||||
|
krow = psi_bilinear_matrix_transp_rows(k_b)
|
||||||
|
ASSERT (krow <= N_det_alpha_unique)
|
||||||
|
|
||||||
|
kcol = psi_bilinear_matrix_transp_columns(k_b)
|
||||||
|
ASSERT (kcol <= N_det_beta_unique)
|
||||||
|
|
||||||
|
tmp_det(1:N_int,1) = psi_det_alpha_unique(1:N_int,krow)
|
||||||
|
tmp_det(1:N_int,2) = psi_det_beta_unique (1:N_int,kcol)
|
||||||
|
|
||||||
|
! Diagonal part
|
||||||
|
! -------------
|
||||||
|
|
||||||
|
call bitstring_to_list_ab(tmp_det, occ, n_occ, N_int)
|
||||||
|
do m=1,N_states
|
||||||
|
do n = 1, N_states
|
||||||
|
ck = psi_bilinear_matrix_transp_values(k_b,m)*psi_bilinear_matrix_transp_values(k_b,n)
|
||||||
|
do l=1,elec_beta_num
|
||||||
|
j = occ(l,2)
|
||||||
|
tmp_b(j,j,m,n) += ck
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
if (k_b == N_det) cycle
|
||||||
|
l = k_b+1
|
||||||
|
lrow = psi_bilinear_matrix_transp_rows(l)
|
||||||
|
lcol = psi_bilinear_matrix_transp_columns(l)
|
||||||
|
! Fix beta determinant, loop over alphas
|
||||||
|
do while ( lrow == krow )
|
||||||
|
tmp_det2(:) = psi_det_beta_unique(:, lcol)
|
||||||
|
call get_excitation_degree_spin(tmp_det(1,2),tmp_det2,degree,N_int)
|
||||||
|
if (degree == 1) then
|
||||||
|
exc = 0
|
||||||
|
call get_single_excitation_spin(tmp_det(1,2),tmp_det2,exc,phase,N_int)
|
||||||
|
call decode_exc_spin(exc,h1,p1,h2,p2)
|
||||||
|
do m=1,N_states
|
||||||
|
do n = 1, N_states
|
||||||
|
ckl = psi_bilinear_matrix_transp_values(k_b,m)*psi_bilinear_matrix_transp_values(l,n) * phase
|
||||||
|
tmp_b(h1,p1,m,n) += ckl
|
||||||
|
tmp_b(p1,h1,m,n) += ckl
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
l = l+1
|
||||||
|
if (l>N_det) exit
|
||||||
|
lrow = psi_bilinear_matrix_transp_rows(l)
|
||||||
|
lcol = psi_bilinear_matrix_transp_columns(l)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
!$OMP END DO NOWAIT
|
||||||
|
!$OMP CRITICAL
|
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|
one_e_tr_dm_mo_beta(:,:,:,:) = one_e_tr_dm_mo_beta(:,:,:,:) + tmp_b(:,:,:,:)
|
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|
!$OMP END CRITICAL
|
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|
deallocate(tmp_b)
|
||||||
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!$OMP END PARALLEL
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END_PROVIDER
|
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