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[#1] QE 7.3.1のインストールと実行環境構築メモ（WSL2 + AI支援）

2026/01/03に公開

2026/01/05

量子化学計算

Quantum ESPRESSO

tech

このガイドでは、Quantum ESPRESSO (QE) 7.3.1 のインストール手順を説明します。ClaudeCode＋GLM4.6で調べながら進めた試行錯誤のメモとなります。

分子構造からスペクトルを計算することを目標として、今回はその準備となります。パス指定に関係するので、作業ディレクトリqe_workspace は任意の作業ディレクトリに読み替えてください。

注意: Quantum ESPRESSOの公式リポジトリはGitHubからGitLabに移行しているようです。古い情報の github.com/QE-forge のURLは404になっています。

前提条件

Windows 11 + WSL2 + Ubuntu 22.04
インターネット接続（約70MBのダウンロード）
最終的には、1.7GB程度となります。（make allで中間ファイルを消さない場合）

インストール方法

実行例（ClaudeCode＋GLM4.6で作ってみたinstall_qe.shでの実行）

cd /c/Users/hello/Desktop/project/qe_workspace/bin
wsl bash install_qe.sh

方法A: 自動インストールスクリプト（推奨）

手順:

プロジェクトの bin/ ディレクトリへ移動
スクリプトを実行

Git Bash から実行する場合:

cd /c/Users/hello/Desktop/project/qe_workspace/bin
wsl bash install_qe.sh

WSL から直接実行する場合:

cd /mnt/c/Users/hello/Desktop/project/qe_workspace/bin
bash install_qe.sh

重要: 必ず bin/ ディレクトリから実行してください。

install_qe.sh　のリンク

以下は、WSL2 + Ubuntu 環境でのインストール用に作成したスクリプトです。
全文はこちら 👉 Gistで見る・ダウンロード

スクリプトが以下を自動で行います：

WSL環境チェック
依存パッケージのインストール
Python環境セットアップ（オプション）
QE 7.3.1 のダウンロード
コンパイル（./configure + make all）

最後の方にパスの指定などがあるので、インストール後、バージョンが表示できるかでチェックしてください。make allなのでかなり時間がかかります。（PCに依存するが15-30分程度は必要となるでしょう）

方法B: 手動インストール

1. 依存パッケージのインストール

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y \
    build-essential \
    gfortran \
    g++ \
    libopenmpi-dev \
    openmpi-bin \
    libblas-dev \
    liblapack-dev \
    libfftw3-dev \
    libfftw3-mpi-dev \
    wget

2. Python（オプション）

sudo apt-get install -y python3 python3-pip python3-venv
pip3 install --user matplotlib numpy scipy

3. QE 7.3.1 のダウンロードと展開

# プロジェクトルートへ移動
cd /path/to/qe_workspace

# external ディレクトリへ移動
mkdir -p external
cd external

# ダウンロード（約70MB）
wget https://gitlab.com/QEF/q-e/-/archive/qe-7.3.1/q-e-qe-7.3.1.tar.gz

# 展開
tar xzf q-e-qe-7.3.1.tar.gz
cd q-e-qe-7.3.1

4. コンパイル

# 設定（make.inc を自動生成）
./configure

# 全パッケージをコンパイル（15-30分）
make all

主要なバイナリ:

バイナリ	用途
`pw.x`	SCF/構造最適化
`ph.x`	フォノン計算
`pp.x`	後処理
`bands.x`	バンド構造
`dos.x`	状態密度

環境変数の設定

~/.bashrc に以下を追加：

# Quantum ESPRESSO
export QE_ROOT=/path/to/qe_workspace/external/q-e-qe-7.3.1
export PATH=$QE_ROOT/bin:$PATH

設定を反映：

source ~/.bashrc

動作確認

# バージョン確認
pw.x --version

# ヘルプ表示
pw.x -h

プロジェクト構造

インストール後の構造：

qe_workspace/
├── bin/
│   └── install_qe.sh          # インストールスクリプト
├── articles/
│   └── 20260103_qe_setup/
│       └── qe_install_guide.md # このドキュメント
└── external/
    ├── q-e-qe-7.3.1.tar.gz
    └── q-e-qe-7.3.1/          # QEのソースとバイナリ
        ├── bin/               # 実行ファイル
        ├── PW/
        ├── PHonon/
        └── ...

トラブルシューティング

`./configure` が失敗する場合

依存パッケージが正しくインストールされているか確認：

gcc --version
gfortran --version
mpirun --version

`make all` が失敗する場合

ディスク容量が十分あるか確認（少なくとも1GB必要）
メモリ不足の場合は並列化を減らす：make -j2 all

WSL環境ではないエラー

Git Bash や PowerShell ではなく、WSL で実行してください：

# Git Bash の場合
cd /c/Users/hello/Desktop/project/qe_workspace/bin
wsl bash install_qe.sh

# WSL の場合
cd /mnt/c/Users/hello/Desktop/project/qe_workspace/bin
bash install_qe.sh

FAQ

`gcc --version` はOKだが `pw.x --version` が見つからない

原因: PATHが通っていません。gcc はシステムPATHに含まれていますが、pw.x は環境変数設定が必要です。

解決策:

# 1. pw.xが存在するかフルパスで確認
/mnt/c/Users/hello/Desktop/project/qe_workspace/external/q-e-qe-7.3.1/bin/pw.x --version

# 2. 環境変数を設定（現在のセッションのみ）
export QE_ROOT=/mnt/c/Users/hello/Desktop/project/qe_workspace/external/q-e-qe-7.3.1
export PATH=$QE_ROOT/bin:$PATH

# 3. 確認
pw.x --version

恒久的設定（WSL）:

echo 'export QE_ROOT=/mnt/c/Users/hello/Desktop/project/qe_workspace/external/q-e-qe-7.3.1' >> ~/.bashrc
echo 'export PATH=$QE_ROOT/bin:$PATH' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 以降は pw.x --version だけで実行可能
pw.x --version

特定のバイナリのみビルドしたい

未確認: 以下は参考情報です。すべての動作の確認はしていませんが参考までに記述しておきます。必要に応じてmake allの部分を書き換えてください。

make all ではなく特定のモジュールのみビルドする場合：

cd /mnt/c/Users/hello/Desktop/project/qe_workspace/external/q-e-qe-7.3.1

# 特定モジュールのみビルド
make pw      # pw.x (SCF/構造最適化)
make ph      # ph.x (フォノン)
make pp      # pp.x (後処理)
make dos     # dos.x (状態密度)
make bands   # bands.x (バンド構造)
make q2r     # q2r.x
make matdyn  # matdyn.x
make dynmat  # dynmat.x

または個別のディレクトリで：

# PWモジュールのみ
cd PW
make

# フォノンのみ
cd ../PHonon
make

参考リンク

情報ソース

GitLab Tags · QEF/q-e - リポジトリ移行確認
Quantum ESPRESSO Official Site - 公式ドキュメント