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mitsuaki1987

qe2mcp

by mitsuaki1987
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Python
Hybrid

qe2mcp - Quantum ESPRESSO to MCP JSON Converter

QE (Quantum ESPRESSO) の出力ファイル（例：AgAl-1.out）を読み込み、MCPサーバー用のJSON形式に変換するツールです。

機能

  • QE出力ファイルのパース: Quantum ESPRESSO pw.x（v7.x）の vc-relax 計算出力を対応

  • 単一・複数ファイル処理: 単一ファイルまたはバッチモードで複数ファイルを処理可能

  • ワイルドカード対応: *.out などのグロブパターンで複数ファイルを指定可能

  • 構造化データの抽出:

    • プログラム情報（バージョン、計算タイプ）

    • 計算パラメータ（カットオフ、交換相関汎関数など）

    • 初期構造と最終構造

    • イオンステップごとのエネルギー、力、磁気モーメント

    • タイミング情報

  • 磁気モーメント情報:

    • 全磁気モーメント（3次元ベクトル）と絶対磁気モーメント

    • 各原子の磁化情報（3次元ベクトル、電荷あたりの磁化、位置、電荷）

  • JSON形式での出力: MCPサーバーとの連携に適した形式

Related MCP server: Qiskit MCP Server

インストール

pip install -e .

使用方法

コマンドライン

単一ファイル処理

# 基本的な使用方法
python3 main.py AgAl-1.out

# 出力ファイルを指定する場合
python3 main.py AgAl-1.out -o output.json

# 詳細出力
python3 main.py AgAl-1.out -v

複数ファイル処理

# 複数ファイルを明示的に指定
python3 main.py AgAl-1.out CuSn-2.out

# ワイルドカードパターン
python3 main.py *.out

# 複数ファイルを出力ディレクトリに保存
python3 main.py *.out -o json_output/

# 複数ファイル処理（詳細出力）
python3 main.py AgAl-1.out CuSn-2.out -v

Pythonスクリプトでの使用

from parser import QEParser

# パーサーを作成
parser = QEParser()

# QE出力ファイルをパース
data = parser.parse('AgAl-1.out')

# JSONとして保存
parser.save_json('agal.json')

# JSONストリングとして取得
json_str = parser.to_json()

サーバー機能

HTTPSサーバーに置かれたJSONファイルをChatGPTが読めるようにするサーバーを提供しています。

使用方法

# デフォルトURL（提供URLを使用）
python3 server.py

# カスタムURL指定
python3 server.py --url https://example.com/json/

# ポート指定
python3 server.py --port 8000

# 外部からのアクセスを許可
python3 server.py --host 0.0.0.0 --port 8000

# 詳細出力モード
python3 server.py -v

API エンドポイント

サーバーが起動すると以下のエンドポイントが利用可能になります：

エンドポイント

説明

/

API インデックス・ヘルプ

/files

利用可能なJSONファイル一覧

/files/<filename>

指定したJSONファイルを取得

/all

すべてのJSONファイルを統合して取得

/stats

キャッシュの統計情報

/health

ヘルスチェック

サーバー起動例

# ローカルサーバー起動（ポート5000）
python3 server.py

# 出力:
# 🚀 Starting QE2MCP JSON Server
#   - URL: https://ip-163-220-177-91.compute.mdx1.jp/fDpyK7TbE5C1oj1ObA2H/msg3/
#   - Server: http://127.0.0.1:5000

cURL での使用例

# ファイル一覧取得
curl http://localhost:5000/files

# 特定のファイル取得
curl http://localhost:5000/files/AgAl-1.json

# すべてのJSONを取得
curl http://localhost:5000/all

# ヘルスチェック
curl http://localhost:5000/health

出力JSON構造

{
  "program": {
    "version": "7.5",
    "git_revision": "...",
    "calculation": "vc-relax",
    "completed": true
  },
  "input": {
    "nat": 6,
    "ntyp": 4,
    "nbnd": 88,
    "nelec": 74.0,
    "ecutwfc_ry": 65.0,
    "ecutrho_ry": 780.0,
    "xc": "PBESOL",
    "fft_grid": [50, 50, 64],
    "smooth_grid": [50, 50, 64]
  },
  "structure_initial": {
    "alat_bohr": 8.3461,
    "volume_bohr3": 737.849,
    "cell_parameters": [[...], [...], [...]],
    "atomic_positions": [...],
    "magnetization": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": 0.0},
    "abs_magnetization": 9.42,
    "atomic_magnetizations": {
      "1": {
        "position": [0.0, 0.0, 0.6346],
        "charge": 13.4698,
        "magnetization": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": -6.571554},
        "magnetization_per_charge": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": -0.487872}
      },
      ...
    }
  },
  "ionic_steps": [
    {
      "index": 0,
      "energy_ry": -1073.44271308,
      "forces": {
        "1": [0.001, 0.002, 0.003],
        ...
      },
      "total_force": 0.01234,
      "magnetization": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": 0.0},
      "abs_magnetization": 9.42,
      "atomic_magnetizations": {
        "1": {
          "position": [0.0, 0.0, 0.6346],
          "charge": 13.4698,
          "magnetization": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": -6.571554},
          "magnetization_per_charge": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": -0.487872}
        },
        ...
      }
    },
    ...
  ],
  "structure_final": {
    "cell_parameters": [[...], [...], [...]],
    "atomic_positions": [...],
    "magnetization": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": 0.0},
    "abs_magnetization": 8.28,
    "atomic_magnetizations": {
      "1": {
        "position": [0.0, 0.0, 0.6366],
        "charge": 13.3378,
        "magnetization": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": -3.704097},
        "magnetization_per_charge": {"x": 0.0, "y": 0.0, "z": -0.277715}
      },
      ...
    }
  },
  "timing": {
    "cpu_wall": "..."
  }
}

対応フォーマット

  • Quantum ESPRESSO: v7.x

  • 計算タイプ: vc-relax（体積と原子位置の構造最適化）

  • ファイルフォーマット: テキスト形式の標準出力

サンプル実行

単一ファイル処理

テストデータ (AgAl-1.out) を使用:

python3 main.py AgAl-1.out -v

出力:

Processing 1 file(s)...

📖 Reading: AgAl-1.out
✓ JSON saved to AgAl-1.json
✅ Successfully parsed: AgAl-1.out
   - Program: 7.5
   - Atoms: 6
   - Ionic steps: 10
   - Completed: True

複数ファイル処理

複数ファイルをバッチ処理:

python3 main.py AgAl-1.out CuSn-2.out -v

出力ディレクトリに保存:

python3 main.py *.out -o json_output/

出力:

✓ JSON saved to json_output/AgAl-1.json
✓ AgAl-1.out → AgAl-1.json
✓ JSON saved to json_output/CuSn-2.json
✓ CuSn-2.out → CuSn-2.json

📊 Summary: 2/2 files processed successfully

構造

  • parser.py - QEParserクラス: QE出力ファイルのパースロジック

  • regex.py - 正規表現定義: ファイル解析用の各種パターン

  • main.py - CLIスクリプト: コマンドラインインターフェース

ライセンス

MIT License

作成者

Mitsuaki Kawamura

This server cannot be deployed

One endpoint for every MCP toolRayrun runs every MCP server behind one URL and holds the credentials. Each call is decided per client, tool, and argument, then recorded.ray.runAd

Maintenance

ActivityMaintained
ResponsivenessNo issues

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