LASED : Simulateur d'interaction Laser Atom dérivé de l'ElectroDynamique quantique

De nombreuses expériences utilisant des atomes et des lasers sont réalisées en physique et nécessitent une connaissance et une modélisation de l'état excité de l'espèce atomique étudiée. Des modèles à l’état stable peuvent être utilisés pour obtenir l’équilibre final d’un système laser-atome, mais un grand nombre d’interactions laser-atome sont de courte durée et se désintègrent rapidement. La plupart des modèles utilisant l'équation de Louiville pour capturer la dynamique de l'interaction n'utilisent pas une image électrodynamique quantique complète pour faire évoluer le système au fil du temps, mais utilisent plutôt une approche semi-classique. Dans ce simulateur, toutes les dynamiques sont calculées en dérivant les équations des opérateurs de terrain. Cela donne un modèle plus précis physiquement.

Installation

Exécutez ce qui suit pour installer :

 pip install LASED

Le code source peut être trouvé sur https://github.com/mvpmanish/LASED.

Usage

Dans ce simulateur, un utilisateur définit un objet State avec tous les nombres quantiques définis. L'utilisateur crée ensuite deux vecteurs : un contenant tous les états fondamentaux et un pour les états excités. L'utilisateur peut alors définir un objet LaserAtomSystem avec une puissance (ou intensité) laser et la longueur d'onde laser. Avec cet objet l'utilisateur peut :

Utilisez timeEvolution pour faire évoluer dans le temps le système laser-atome et accéder à l'évolution temporelle des éléments de la matrice de densité au fil du temps à l'aide de Rho_t . Peut simuler des systèmes très simples tels que le magnésium et le calcium sans structure hyperfine jusqu'à des atomes avec une structure hyperfine et un grand nombre d'états comme le césium.
rotate la matrice de densité du système laser-atome à t = 0, définie comme rho_0 vers un cadre de référence différent, puis évoluez dans le temps en utilisant les angles d'Euler.
Obtenez la matrice de densité pour l’état excité et les états fondamentaux sur toute la durée de simulation.
Tracez l'évolution temporelle de la angularShape du nuage électronique de l'état atomique excité ou inférieur.

Tutoriels

Consultez readthedocs pour des didacticiels détaillés et un guide sur la façon d'utiliser la bibliothèque : https://lased.readthedocs.io/en/latest/

Historique des versions

v1.0

Peut tracer la angularShape du nuage d'électrons de l'état atomique excité ou inférieur pour toute la durée de la simulation.
Augmentation de la vitesse de l' timeEvolution d'un facteur 2.

v0.4 :

Possibilité de modéliser la désintégration vers d'autres états non couplés par le laser (par exemple, désintégration non radiative) en utilisant le mot-clé tau_b lors de l'instanciation du système laser-atome.
Peut exporter l'impression symbolique des équations de mouvement sous forme de fichier .tex et/ou .pdf en utilisant le mot-clé pretty_print_eq_tex = True et pretty_print_eq_pdf = True lors de l'exécution d'une timeEvolution mais le mot-clé pretty_print_eq_filename doit recevoir une chaîne pour donner le nouveau fichier (s) un nom. Remarque : pour exporter au format PDF, pdflatex doit être installé sur votre système pour convertir le fichier .tex en fichier .pdf.