LCOV - code coverage report
Current view: top level - src/70_gw - m_gwls_ComputePoles.F90 (source / functions) Coverage Total Hit
Test: coverage.info Lines: 61.8 % 233 144
Test Date: 2026-09-21 19:39:32 Functions: 100.0 % 4 4

            Line data    Source code
       1              : !!****m* ABINIT/m_gwls_ComputePoles
       2              : !! NAME
       3              : !! m_gwls_ComputePoles
       4              : !!
       5              : !! FUNCTION
       6              : !!  .
       7              : !!
       8              : !! COPYRIGHT
       9              : !! Copyright (C) 2009-2026 ABINIT group (JLJ, BR, MC)
      10              : !! This file is distributed under the terms of the
      11              : !! GNU General Public License, see ~abinit/COPYING
      12              : !! or http://www.gnu.org/copyleft/gpl.txt .
      13              : !!
      14              : !! SOURCE
      15              : 
      16              : #if defined HAVE_CONFIG_H
      17              : #include "config.h"
      18              : #endif
      19              : 
      20              : #include "abi_common.h"
      21              : 
      22              : module m_gwls_ComputePoles
      23              : 
      24              : use m_gwls_utility
      25              : use m_gwls_wf
      26              : use m_gwls_hamiltonian
      27              : use m_gwls_lineqsolver
      28              : use m_gwls_polarisability
      29              : use m_gwls_GWlanczos
      30              : use m_gwls_GenerateEpsilon
      31              : use m_gwls_GWanalyticPart
      32              : use m_gwls_TimingLog
      33              : use m_gwls_LanczosBasis
      34              : 
      35              : use defs_basis
      36              : use defs_wvltypes
      37              : use m_abicore
      38              : use m_xmpi
      39              : use m_errors
      40              : 
      41              : use m_io_tools,         only : get_unit
      42              : 
      43              : 
      44              : implicit none
      45              : save
      46              : private
      47              : 
      48              : integer  :: number_of_denerate_sets
      49              : integer  :: largest_degeneracy
      50              : 
      51              : integer, allocatable :: degeneracy_table(:,:)
      52              : integer, allocatable :: number_of_degenerate_states(:)
      53              : 
      54              : real(dp) :: En_m_omega_2
      55              : 
      56              : public :: compute_Poles
      57              : public :: generate_degeneracy_table_for_poles
      58              : public :: clean_degeneracy_table_for_poles
      59              : 
      60              : CONTAINS
      61              : !!***
      62              : 
      63              : !!****f* m_gwls_ComputePoles/generate_degeneracy_table_for_poles
      64              : !! NAME
      65              : !!  generate_degeneracy_table_for_poles
      66              : !!
      67              : !! FUNCTION
      68              : !!  .
      69              : !!
      70              : !! INPUTS
      71              : !!
      72              : !! OUTPUT
      73              : !!
      74              : !! SOURCE
      75              : 
      76            7 : subroutine generate_degeneracy_table_for_poles(debug)
      77              : !----------------------------------------------------------------------
      78              : ! This subroutine groups, once and for all, the indices of
      79              : ! degenerate eigenstates. This will be useful to compute the poles
      80              : !
      81              : !----------------------------------------------------------------------
      82              : 
      83              : logical, intent(in) :: debug
      84              : 
      85              : real(dp) :: degeneracy_tolerance
      86              : 
      87              : integer  :: nbands
      88              : integer  :: n, i
      89              : integer  :: i_set, j_deg
      90              : integer  :: n_degeneracy
      91              : 
      92              : real(dp) :: energy
      93              : 
      94              : integer        :: io_unit
      95              : character(128) :: filename
      96              : logical        :: file_exists
      97              : 
      98              : ! *************************************************************************
      99              : 
     100              : 
     101            7 : degeneracy_tolerance = 1.0D-8
     102              : !--------------------------------------------------------------------------------
     103              : !
     104              : ! First, find the largest degeneracy in the eigenvalue spectrum
     105              : !
     106              : !--------------------------------------------------------------------------------
     107              : 
     108            7 : nbands = size(eig)
     109              : 
     110              : ! initialize
     111            7 : largest_degeneracy      = 1
     112            7 : number_of_denerate_sets = 1
     113              : 
     114            7 : n_degeneracy = 1
     115            7 : energy       = eig(1)
     116              : 
     117              : !============================================================
     118              : ! Notes for the code block below:
     119              : !
     120              : ! The electronic eigenvalues can be grouped in degenerate
     121              : ! sets. The code below counts how many such sets there are,
     122              : ! and how many eigenvalues belong to each set.
     123              : !
     124              : ! It is important to have a robust algorithm to do this
     125              : ! properly. In particular, the edge case where the LAST SET
     126              : ! is degenerate must be treated with care .
     127              : 
     128              : ! The algorithm.I'm looking at at the time of this writing
     129              : ! has a bug in it and cannot handle a degenerate last set...
     130              : ! Let's fix that!
     131              : !============================================================
     132              : 
     133           70 : do n = 2, nbands
     134           63 :   if (abs(eig(n) - energy) < degeneracy_tolerance) then
     135              :     ! A degenerate state! add one
     136           35 :     n_degeneracy  = n_degeneracy + 1
     137              :   else
     138              :     ! We are no longer degenerate. Update
     139           28 :     if ( n_degeneracy > largest_degeneracy ) largest_degeneracy = n_degeneracy
     140              : 
     141           28 :     n_degeneracy = 1
     142           28 :     energy       = eig(n)
     143           28 :     number_of_denerate_sets = number_of_denerate_sets + 1
     144              :   end if
     145              : 
     146              :   ! If this is the last index, update the largest_degeneracy if necessary
     147           70 :   if ( n == nbands .and. n_degeneracy > largest_degeneracy ) largest_degeneracy = n_degeneracy
     148              : 
     149              : end do
     150              : 
     151              : !--------------------------------------------------------------------------------
     152              : !
     153              : ! Allocate the array which will contain the indices of the degenerate
     154              : ! states, and populate it.
     155              : !--------------------------------------------------------------------------------
     156           28 : ABI_MALLOC(degeneracy_table,            (number_of_denerate_sets,largest_degeneracy))
     157           21 : ABI_MALLOC(number_of_degenerate_states, (number_of_denerate_sets))
     158              : 
     159          133 : degeneracy_table(:,:) = 0
     160              : 
     161            7 : i_set = 1
     162            7 : j_deg = 1
     163              : 
     164              : ! initialize
     165            7 : energy = eig(1)
     166              : 
     167            7 : degeneracy_table(i_set,j_deg)       = 1
     168            7 : number_of_degenerate_states(i_set)  = 1
     169              : 
     170           70 : do n = 2, nbands
     171              : 
     172           63 :   if (abs(eig(n) - energy) < degeneracy_tolerance) then
     173              :     ! A degenerate state! add one
     174           35 :     j_deg = j_deg + 1
     175              : 
     176              :   else
     177              :     ! We are no longer degenerate. Update
     178           28 :     j_deg = 1
     179           28 :     i_set = i_set+1
     180           28 :     energy = eig(n)
     181              : 
     182              :   end if
     183              : 
     184              : 
     185           63 :   number_of_degenerate_states(i_set) = j_deg
     186           70 :   degeneracy_table(i_set,j_deg)      = n
     187              : 
     188              : end do
     189              : 
     190            7 : if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     191            4 :   io_unit  = get_unit()
     192            4 :   filename = "degeneracy_table.log"
     193              : 
     194            4 :   i = 0
     195            4 :   inquire(file=filename,exist=file_exists)
     196            7 :   do while (file_exists)
     197            3 :   i = i+1
     198            3 :   write (filename,'(A,I0,A)') "degeneracy_table_",i,".log"
     199            7 :   inquire(file=filename,exist=file_exists)
     200              :   end do
     201              : 
     202            4 :   io_unit = get_unit()
     203              : 
     204            4 :   open(io_unit,file=filename,status=files_status_new)
     205              : 
     206            4 :   write(io_unit,10) " "
     207            4 :   write(io_unit,10) "#==============================================================================================="
     208            4 :   write(io_unit,10) "#                     Degeneracy table : tabulate the degenerate states                         "
     209            4 :   write(io_unit,10) "#                     -------------------------------------------------------                   "
     210            4 :   write(io_unit,10) "#                                                                                               "
     211            4 :   write(io_unit,14) "#     number_of_denerate_sets = ", number_of_denerate_sets
     212            4 :   write(io_unit,10) "#                                                                                               "
     213            4 :   write(io_unit,14) "#      largest_degeneracy     = ", largest_degeneracy
     214            4 :   write(io_unit,10) "#                                                                                               "
     215            4 :   write(io_unit,10) "# Eigenvalues (Ha)                                                                              "
     216            4 :   write(io_unit,10) "#==============================================================================================="
     217            4 :   write(io_unit,16) eig(:)
     218              : 
     219              : 
     220              : 
     221            4 :   write(io_unit,10) "#==============================================================================================="
     222            4 :   write(io_unit,10) "#  i_set    number of states           States                                                   "
     223            4 :   write(io_unit,10) "#==============================================================================================="
     224            4 :   flush(io_unit)
     225              : 
     226           24 :   do i_set = 1, number_of_denerate_sets
     227           24 :   write(io_unit,12) i_set, number_of_degenerate_states(i_set), degeneracy_table(i_set,:)
     228              :   end do
     229              : 
     230            4 :   flush(io_unit)
     231              : 
     232            4 :   close(io_unit)
     233              : end if
     234              : 
     235              : 10 format(A)
     236              : 12 format(I5,10X,I5,15X,1000I5)
     237              : 14 format(A,I5)
     238              : 16 format(1000F12.8,2X)
     239              : 
     240            7 : end subroutine generate_degeneracy_table_for_poles
     241              : !!***
     242              : 
     243              : !!****f* m_gwls_ComputePoles/clean_degeneracy_table_for_poles
     244              : !! NAME
     245              : !!  clean_degeneracy_table_for_poles
     246              : !!
     247              : !! FUNCTION
     248              : !!  .
     249              : !!
     250              : !! INPUTS
     251              : !!
     252              : !! OUTPUT
     253              : !!
     254              : !! SOURCE
     255              : 
     256            7 : subroutine clean_degeneracy_table_for_poles()
     257              : 
     258              : ! *************************************************************************
     259              : 
     260            7 : if(allocated(degeneracy_table)) then
     261            7 :   ABI_FREE(degeneracy_table)
     262              : end if
     263            7 : if(allocated(number_of_degenerate_states)) then
     264            7 :   ABI_FREE(number_of_degenerate_states)
     265              : end if
     266              : 
     267            7 : end subroutine clean_degeneracy_table_for_poles
     268              : !!***
     269              : 
     270              : !!****f* m_gwls_ComputePoles/compute_Poles
     271              : !! NAME
     272              : !!  compute_Poles
     273              : !!
     274              : !! FUNCTION
     275              : !!  .
     276              : !!
     277              : !! INPUTS
     278              : !!
     279              : !! OUTPUT
     280              : !!
     281              : !!
     282              : !!
     283              : !! SOURCE
     284              : 
     285            7 : function compute_Poles(external_omega,kmax_poles,debug)
     286              : !----------------------------------------------------------------------
     287              : ! This function extract the Pole contributions to the correlation
     288              : ! energy, as a function of the external frequency.
     289              : !
     290              : ! The algorithm builds a Lanczos chain for each contributing subspace;
     291              : ! the number of steps is controlled by kmax_poles.
     292              : !
     293              : ! This function will take in explicit arguments, as it is simpler
     294              : ! to do this than to define global arrays.
     295              : !----------------------------------------------------------------------
     296              : real(dp) :: compute_Poles
     297              : 
     298              : real(dp),     intent(in) :: external_omega
     299              : integer,      intent(in) :: kmax_poles
     300              : logical,      intent(in) :: debug
     301              : 
     302              : real(dp) :: energy_tolerance
     303              : real(dp) :: pole_contribution
     304              : 
     305              : 
     306              : 
     307              : integer :: number_of_seeds
     308              : integer :: i_set
     309              : integer :: n
     310              : 
     311              : real(dp)     :: prefactor
     312              : real(dp)     :: En_m_omega
     313              : 
     314              : logical      :: pole_is_valence
     315              : logical      :: pole_is_conduction
     316              : logical      :: pole_is_in_gap
     317              : 
     318              : integer        :: io_unit, i
     319              : character(128) :: filename
     320              : logical        :: file_exists
     321              : 
     322              : 
     323              : 
     324            7 : complex(dp), allocatable :: seeds(:,:)
     325              : 
     326              : ! *************************************************************************
     327              : 
     328            7 : compute_Poles    =  zero
     329              : 
     330            7 : energy_tolerance = 1.0D-8
     331              : 
     332              : 
     333            7 : if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     334            0 :   io_unit = get_unit()
     335              : 
     336            0 :   i = 0
     337              : 
     338            0 :   file_exists = .true.
     339            0 :   do while (file_exists)
     340            0 :   i = i+1
     341            0 :   write (filename,'(A,I0.4,A)') "ComputePoles_",i,".log"
     342            0 :   inquire(file=filename,exist=file_exists)
     343              :   end do
     344              : 
     345              : 
     346            0 :   open(io_unit,file=filename,status=files_status_new)
     347              : 
     348            0 :   write(io_unit,10) " "
     349            0 :   write(io_unit,10) "#==============================================================================================="
     350            0 :   write(io_unit,10) "#                     ComputePoles: debug information for the pole computation                  "
     351            0 :   write(io_unit,10) "#                     --------------------------------------------------------                  "
     352            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                               "
     353            0 :   write(io_unit,10) "# This file contains data describing the computation of the pole contribution to the            "
     354            0 :   write(io_unit,10) "# correlation self energy.                                                                      "
     355            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                               "
     356            0 :   write(io_unit,10) "#==============================================================================================="
     357            0 :   write(io_unit,10) " "
     358            0 :   write(io_unit,10) "#==============================================================================================="
     359            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                               "
     360            0 :   write(io_unit,10) "#  parameters:                                                                                  "
     361            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                               "
     362            0 :   write(io_unit,11) "#          external_omega  = ",external_omega," Ha                                              "
     363            0 :   write(io_unit,12) "#               kmax_poles = ",kmax_poles
     364            0 :   write(io_unit,12) "#               nbandv     = ",nbandv
     365            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                               "
     366            0 :   write(io_unit,10) "#==============================================================================================="
     367            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                               "
     368            0 :   write(io_unit,10) "#   DFT Eigenvalues (Ha)                                                                        "
     369            0 :   write(io_unit,10) "#==============================================================================================="
     370            0 :   write(io_unit,13) eig(:)
     371            0 :   flush(io_unit)
     372              : 
     373              : end if
     374              : 
     375              : 
     376              : 
     377              : !--------------------------------------------------------------------------------
     378              : !
     379              : ! Determine if external frequency corresponds to the valence or the conduction
     380              : ! manifold.
     381              : !
     382              : !--------------------------------------------------------------------------------
     383              : 
     384            7 : compute_Poles = zero
     385              : 
     386            7 : pole_is_conduction = .false.
     387            7 : pole_is_valence    = .false.
     388            7 : pole_is_in_gap     = .false.
     389              : 
     390              : 
     391              : 
     392              : ! Careful here! there may be only nbandv states in memory; nbandv+1 causes segfaults!
     393            7 : if ( external_omega <= eig(nbandv)) then
     394            7 :   pole_is_valence    = .true.
     395            0 : else if ( external_omega > eig(nbandv)) then
     396            0 :   pole_is_conduction = .true.
     397              : else
     398            0 :   pole_is_in_gap = .true.
     399              : end if
     400              : 
     401              : 
     402              : 
     403              : 
     404            7 : if (debug .and. mpi_enreg%me == 0 ) then
     405            0 :   write(io_unit,10) "#===================================================================================================="
     406            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                                    "
     407            0 :   write(io_unit,10) "#  Determine where the external energy is:                                                           "
     408            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                                    "
     409            0 :   write(io_unit,14) "#             pole_is_valence    = ",pole_is_valence
     410            0 :   write(io_unit,14) "#             pole_is_conduction = ",pole_is_conduction
     411            0 :   write(io_unit,14) "#             pole_is_in_gap     = ",pole_is_in_gap
     412            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                                    "
     413            0 :   write(io_unit,10) "#===================================================================================================="
     414            0 :   flush(io_unit)
     415              : 
     416              : end if
     417              : 
     418            7 : if ( pole_is_in_gap) return
     419              : 
     420              : !--------------------------------------------------------------------------------
     421              : !
     422              : ! Loop on all degenerate sets
     423              : !
     424              : !--------------------------------------------------------------------------------
     425              : 
     426            7 : if (debug .and. mpi_enreg%me == 0 ) then
     427            0 :   write(io_unit,10) "#===================================================================================================="
     428            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                                    "
     429            0 :   write(io_unit,10) "#  Iterating over all degenerate sets of eigenvalues:                                                "
     430            0 :   write(io_unit,10) "#                                                                                                    "
     431            0 :   write(io_unit,10) "#===================================================================================================="
     432            0 :   flush(io_unit)
     433              : 
     434              : end if
     435              : 
     436              : 
     437           21 : do i_set =1, number_of_denerate_sets
     438              : 
     439           21 : n = degeneracy_table(i_set,1)
     440              : 
     441           21 : En_m_omega = eig(n)-external_omega
     442              : 
     443           21 : if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     444            0 :   write(io_unit,12) "# i_set = ", i_set
     445            0 :   write(io_unit,12) "#                           n = ",n
     446            0 :   write(io_unit,16) "#                eig(n)-omega = ",En_m_omega," Ha"
     447            0 :   flush(io_unit)
     448              : end if
     449              : 
     450              : !------------------------------------------
     451              : ! Test if we need to exit the loop
     452              : !------------------------------------------
     453           21 : if (pole_is_valence ) then
     454              : 
     455              :   ! If the pole is valence, get out when we enter conduction states
     456           21 :   if (  n > nbandv  ) then
     457            7 :     if (debug.and. mpi_enreg%me == 0) then
     458            0 :       write(io_unit,10) "#"
     459            0 :       write(io_unit,10) "#                n > nbandv : exit loop!"
     460            0 :       flush(io_unit)
     461              :     end if
     462              : 
     463              :     exit
     464              :   end if
     465              : 
     466              :   ! if the valence energy is smaller than the external frequency,
     467              :   ! then there is no contribution
     468              : 
     469           14 :   if (En_m_omega < zero  .and. abs(En_m_omega) > energy_tolerance) then
     470              :     ! careful close to zero!
     471            0 :     if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     472            0 :       write(io_unit,10) "# "
     473            0 :       write(io_unit,10) "#                 eig(n) < omega : cycle!"
     474            0 :       flush(io_unit)
     475              :     end if
     476              :     cycle
     477              :   end if
     478              : 
     479              : 
     480              :   ! if we are still here, there is a valence contribution
     481           14 :   prefactor = -one
     482              : 
     483            0 : else if ( pole_is_conduction ) then
     484              : 
     485              :   ! If the pole is conduction, get out when the conduction state is
     486              :   ! larger than the frequency (careful close to zero!)
     487            0 :   if ( En_m_omega > energy_tolerance ) then
     488            0 :     if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     489            0 :       write(io_unit,10) "#"
     490            0 :       write(io_unit,10) "#                eig(n) > omega : exit!"
     491            0 :       flush(io_unit)
     492              :     end if
     493              :     exit
     494              :   end if
     495              : 
     496              :   ! If the pole is conduction, there is no contribution while
     497              :   ! we are in the valence states
     498            0 :   if (  n <= nbandv  ) then
     499            0 :     if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     500            0 :       write(io_unit,10) "#"
     501            0 :       write(io_unit,10) "#                n <= nbandv : cycle!"
     502            0 :       flush(io_unit)
     503              :     end if
     504              : 
     505              :     cycle
     506              :   end if
     507              : 
     508              :   ! if we are still here, there is a conduction contribution
     509            0 :   prefactor = one
     510              : end if
     511              : 
     512              : 
     513              : !-------------------------------------------------
     514              : ! If we made it this far, we have a contribution!
     515              : !-------------------------------------------------
     516              : 
     517           14 : if (abs(En_m_omega) < energy_tolerance ) then
     518              : 
     519            0 :   if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     520            0 :     write(io_unit,10) "# "
     521            0 :     write(io_unit,10) "#                En - omega ~ 0: pole at the origin, multiply by 1/2!"
     522            0 :     flush(io_unit)
     523              :   end if
     524              : 
     525              :   ! The factor of 1/2 accounts for the fact that
     526              :   ! the pole is at the origin!
     527            0 :   prefactor = 0.5_dp*prefactor
     528              : end if
     529              : 
     530              : 
     531              : 
     532           14 : number_of_seeds = number_of_degenerate_states(i_set)
     533              : 
     534           56 : ABI_MALLOC(seeds, (npw_k,number_of_seeds))
     535              : 
     536           14 : call get_seeds(n, number_of_seeds, seeds) !Missing wrappers
     537              : 
     538           42 : call set_dielectric_function_frequency([En_m_omega,zero])
     539           14 : if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     540            0 :   write(io_unit,10) "#                Compute pole contribution:"
     541            0 :   write(io_unit,12) "#                        number of seeds = ",number_of_seeds
     542            0 :   write(io_unit,16) "#                        ||   seeds   || = ",sqrt(sum(abs(seeds(:,:))**2))  !Missing xmpi_sum
     543            0 :   write(io_unit,16) "#                        eig(n)-omega    = ",En_m_omega, " Ha"
     544            0 :   write(io_unit,17) "#                        prefactor       = ",prefactor
     545            0 :   flush(io_unit)
     546              : end if
     547           14 : if(dtset%zcut > tol12) activate_inf_shift_poles = .true.
     548           14 : En_m_omega_2 = En_m_omega
     549              : pole_contribution =                                             &
     550              : compute_pole_contribution(matrix_function_epsilon_k,    &
     551              : number_of_seeds, kmax_poles,    &
     552           14 : seeds,debug)
     553           14 : if(dtset%zcut > tol12) activate_inf_shift_poles = .false.
     554           14 : if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     555            0 :   write(io_unit,16) "#                      pole contribution = ",prefactor*pole_contribution, " Ha"
     556            0 :   flush(io_unit)
     557              : end if
     558              : 
     559              : 
     560           14 : compute_Poles = compute_Poles + prefactor*pole_contribution
     561           14 : ABI_FREE(seeds)
     562              : end do
     563              : 
     564            7 : if (debug .and. mpi_enreg%me == 0) then
     565            0 :   close(io_unit)
     566              : end if
     567              : 
     568              : 
     569              : 10 format(A)
     570              : 11 format(A,F8.4,A)
     571              : 12 format(A,I5)
     572              : 13 format(1000F16.8)
     573              : 14 format(A,L10)
     574              : 16 format(A,ES12.4,A)
     575              : 17 format(A,F8.4)
     576              : 
     577              : end function compute_Poles
     578              : !!***
     579              : 
     580              : !!****f* m_gwls_ComputePoles/compute_pole_contribution
     581              : !! NAME
     582              : !! compute_pole_contribution
     583              : !!
     584              : !! FUNCTION
     585              : !! .
     586              : !!
     587              : !! INPUTS
     588              : !!
     589              : !! OUTPUT
     590              : !!
     591              : !!
     592              : !!
     593              : !! SOURCE
     594              : 
     595           14 : function compute_pole_contribution(epsilon_matrix_function,nseeds,kmax,seeds,debug)
     596              : !----------------------------------------------------------------------
     597              : ! This routine computes the contribution to the  poles energy
     598              : ! coming from the states in the seeds.
     599              : !----------------------------------------------------------------------
     600              : interface
     601              :   subroutine epsilon_matrix_function(v_out,v_in,l)
     602              : 
     603              :   use defs_basis
     604              : 
     605              :   integer,     intent(in)  :: l
     606              :   complex(dp), intent(out) :: v_out(l)
     607              :   complex(dp), intent(in)  :: v_in(l)
     608              : 
     609              :   end subroutine epsilon_matrix_function
     610              : end interface
     611              : 
     612              : real(dp) :: compute_pole_contribution
     613              : 
     614              : integer,       intent(in) :: nseeds, kmax
     615              : complex(dp),  intent(in) :: seeds(npw_k,nseeds)
     616              : logical,       intent(in) :: debug
     617              : 
     618              : ! local variables
     619              : 
     620              : integer  :: mpi_communicator
     621              : 
     622           14 : complex(dp),allocatable :: local_seeds(:,:)
     623           14 : complex(dp),allocatable :: Lbasis(:,:)  ! array containing the Lanczos basis
     624           14 : complex(dp),allocatable :: alpha(:,:,:)
     625           14 : complex(dp),allocatable :: beta (:,:,:)
     626           14 : real(dp),    allocatable :: epsilon_eigenvalues(:)
     627              : 
     628              : real(dp):: matrix_elements
     629              : 
     630              : complex(dp) :: cmplx_value
     631              : integer :: l, s
     632              : integer :: ierr
     633              : 
     634              : ! *************************************************************************
     635              : 
     636              : ! compute the Lanczos basis
     637           70 : ABI_MALLOC(alpha,(nseeds,nseeds,kmax))
     638           56 : ABI_MALLOC(beta ,(nseeds,nseeds,kmax))
     639           56 : ABI_MALLOC(Lbasis,(npw_k,nseeds*kmax))
     640           56 : ABI_MALLOC(local_seeds,(npw_k,nseeds))
     641           42 : ABI_MALLOC(epsilon_eigenvalues, (nseeds*kmax))
     642              : 
     643              : 
     644           14 : mpi_communicator = mpi_enreg%comm_bandfft !Missing maybe something for easy access of LA and FFT comms?
     645              : 
     646         4154 : local_seeds(:,:) = seeds(:,:)
     647              : 
     648              : call block_lanczos_algorithm(mpi_communicator, epsilon_matrix_function,kmax,nseeds,npw_k,        &
     649           14 : &                                local_seeds,alpha,beta,Lbasis)
     650              : 
     651           14 : write(std_out,*) "alpha:"
     652           70 : do l=1,kmax
     653          168 : do s=1,nseeds
     654          168 : write(std_out,*) alpha(:,s,l)
     655              : end do
     656           70 : write(std_out,*) " "
     657              : end do
     658              : 
     659           14 : write(std_out,*) "beta:"
     660           70 : do l=1,kmax
     661          168 : do s=1,nseeds
     662          168 : write(std_out,*) beta(:,s,l)
     663              : end do
     664           70 : write(std_out,*) " "
     665              : end do
     666              : 
     667           14 : ABI_FREE(local_seeds)
     668              : 
     669              : ! Diagonalize the epsilon matrix, which is banded
     670           14 : call diagonalize_lanczos_banded(kmax,nseeds,npw_k,alpha,beta,Lbasis,epsilon_eigenvalues,debug)
     671              : 
     672           14 : if (debug) then
     673            0 :   call ritz_analysis_general(mpi_communicator ,epsilon_matrix_function,nseeds*kmax,npw_k,Lbasis,epsilon_eigenvalues)
     674              : end if
     675              : 
     676              : compute_pole_contribution = zero
     677              : 
     678          126 : do l = 1, nseeds*kmax
     679              : 
     680              : matrix_elements = zero
     681              : 
     682          392 : do s = 1, nseeds
     683              : 
     684          280 : cmplx_value = complex_vector_product(seeds(:,s),Lbasis(:,l),npw_k)
     685              : 
     686          280 : call xmpi_sum(cmplx_value,mpi_communicator,ierr) ! sum on all processors working on FFT!
     687              : 
     688          392 : matrix_elements = matrix_elements + abs(cmplx_value)**2
     689              : 
     690              : 
     691              : end do
     692              : 
     693              : 
     694              : compute_pole_contribution = compute_pole_contribution  + &
     695          126 : matrix_elements *(one/epsilon_eigenvalues(l)-one)
     696              : end do
     697              : 
     698              : 
     699              : 
     700           14 : ABI_FREE(alpha)
     701           14 : ABI_FREE(beta)
     702           14 : ABI_FREE(Lbasis)
     703           14 : ABI_FREE(epsilon_eigenvalues)
     704              : 
     705           14 : end function compute_pole_contribution
     706              : 
     707              : end module m_gwls_ComputePoles
     708              : !!***
        

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