LASED: 양자 전기역학에서 파생된 레이저 원자 상호작용 시뮬레이터

원자와 레이저를 사용하는 많은 실험은 연구 중인 원자종의 여기 상태에 대한 지식과 모델링이 필요한 물리학에서 수행됩니다. 정상 상태 모델을 사용하여 레이저-원자 시스템의 최종 평형을 얻을 수 있지만 다수의 레이저-원자 상호 작용은 수명이 짧고 빠르게 붕괴됩니다. 상호 작용의 역학을 포착하기 위해 루이빌 방정식을 사용하는 대부분의 모델은 시간이 지남에 따라 시스템을 발전시키기 위해 전체 양자 전기역학 그림을 사용하지 않고 대신 반고전적 접근 방식을 사용합니다. 이 시뮬레이터에서 모든 동역학은 현장 운영자로부터 방정식을 도출하여 계산됩니다. 이는 물리적으로 보다 정확한 모델을 제공합니다.

설치

다음을 실행하여 설치합니다.

 pip install LASED

소스 코드는 https://github.com/mvpmanish/LASED에서 찾을 수 있습니다.

용법

이 시뮬레이터에서 사용자는 모든 양자수가 정의된 State 개체를 정의합니다. 그런 다음 사용자는 두 개의 벡터를 생성합니다. 하나는 모든 바닥 상태를 포함하고 다른 하나는 들뜬 상태에 대한 것입니다. 그런 다음 사용자는 레이저 출력(또는 강도) 및 레이저 파장을 사용하여 LaserAtomSystem 객체를 정의할 수 있습니다. 이 개체를 사용하여 사용자는 다음을 수행할 수 있습니다.

timeEvolution 사용하여 레이저 원자 시스템을 시간 진화시키고 Rho_t 사용하여 시간에 따른 밀도 행렬 요소의 시간 변화에 액세스합니다. 초미세 구조가 없는 마그네슘, 칼슘과 같은 매우 간단한 시스템을 초미세 구조가 있고 세슘과 같은 많은 상태를 갖는 원자까지 시뮬레이션할 수 있습니다.
rho_0 으로 정의된 t = 0에서 레이저 원자 시스템의 밀도 행렬을 다른 기준 프레임으로 rotate 다음 오일러 각도를 사용하여 시간 진화를 진행합니다.
모든 시뮬레이션 시간에 걸쳐 들뜬 상태와 바닥 상태에 대한 밀도 행렬을 구합니다.
여기 상태 또는 낮은 원자 상태의 전자 구름의 angularShape 의 시간 변화를 플롯합니다.

튜토리얼

자세한 튜토리얼과 라이브러리 사용 방법에 대한 가이드는 readthedocs에서 확인하세요: https://lased.readthedocs.io/en/latest/

버전 기록

v1.0

모든 시뮬레이션 시간 동안 여기 상태 또는 낮은 원자 상태의 전자 구름의 angularShape 플롯할 수 있습니다.
timeEvolution 의 속도가 2배로 증가했습니다.

v0.4 :

레이저-원자 시스템을 인스턴스화할 때 키워드 tau_b 사용하여 레이저에 의해 결합되지 않은 다른 상태(예: 비방사성 붕괴)로 붕괴를 모델링하는 기능.
timeEvolution 수행할 때 키워드 pretty_print_eq_tex = True 및 pretty_print_eq_pdf = True 사용하여 운동 방정식의 기호 인쇄를 .tex 및/또는 .pdf 파일로 내보낼 수 있지만 키워드 pretty_print_eq_filename 에는 새 파일을 제공하기 위한 문자열이 제공되어야 합니다. (들) 이름. 참고: pdf로 내보내려면 시스템에 pdflatex 설치하여 .tex 파일을 .pdf 파일로 변환해야 합니다.