Ab initio

Ab initio от латинского «от начала». В современной физике: решение задачи из первых основополагающих принципов без привлечения дополнительных эмпирических предположений. Обычно подразумевается прямое решение уравнений квантовой механики. Несмотря на название при этом зачастую делаются какие-либо предположения и упрощения. Данные упрощения позволяют расчитывать системы с большим числом атомов или атомы имеющее большее число электронов. Примером такого упрощения является использование PAW потенциалов

Ab initio методы в физике твёрдого тела

Термин фактически именует одно из направлений современной теоретической физики твёрдого тела. Означает совокупность физических приближений, процедур вычисления и оптимизации электронных и фононных спектров с целью расчёта термодинамических и кинетических характеристик материала, таких как коэффициент термического расширения, электрическая проводимость и другие. Например: для расчёта энергии сублимации атома используется разница энергий атома в кристаллическом состоянии и атома находящегося в расчётной ячейке большого размера (что аналогично свободному состоянию атома) Первыми из серьёзных достижений в этом направлении можно считать концепцию самосогласованного поля и уравнения Хартри и их прямые уточнения, уравнения Хартри-Фока. Эти уравнения с различными вариациями являются основой вычислительных методов в квантовой химии.
Достоинством расчётов из первых принципов является точное описание атомного взаимодействия с учётом квантовых эффектов
Недостатком невозможность расчёта за допустимое время систем с достаточно болшим числом атомов (на практике редко более 100)

Если расположить современные методы моделирования используемые в физике по возрастанию размеров моделируемых систем и времени моделирования то картина будет следующей:
1 Ab initio методы не использующие приближений
2 Ab initio методы использующие приближения
3 Методы молекулярной динамики использующие полуэмпиричиские потенциалы
4 Метод Монте-Карло
5 Методы конечных элементов

== Литература == Ашкрофт Н., Мермин Н. «Физика твёрдого тела»
Слэтер Дж. «Методы самосогласованного поля для молекул и твёрдых тел»
Хартри Д. «Расчёты атомных структур»

Программы используемые при моделировании из "первых принципов"
ABINIT - свободная программа
VASP - платная программа (по публикациям - используется более часто)
VIEN