LASED: симулятор взаимодействия лазерных атомов, основанный на квантовой электродинамике.

В физике проводится множество экспериментов с использованием атомов и лазеров, которые требуют знания и моделирования возбужденного состояния изучаемых атомов. Стационарные модели можно использовать для достижения окончательного равновесия системы лазер-атом, но большое количество взаимодействий лазер-атом кратковременны и быстро распадаются. Большинство моделей, использующих уравнение Луивилля для отражения динамики взаимодействия, не используют полную квантово-электродинамическую картину для развития системы с течением времени, а вместо этого используют полуклассический подход. В этом симуляторе вся динамика рассчитывается путем вывода уравнений операторов поля. Это дает более физически точную модель.

Установка

Для установки запустите следующее:

 pip install LASED

Исходный код можно найти по адресу https://github.com/mvpmanish/LASED.

Использование

В этом симуляторе пользователь определяет объект State со всеми определенными квантовыми числами. Затем пользователь создает два вектора: один содержит все основные состояния, а другой — возбужденные состояния. Затем пользователь может определить объект LaserAtomSystem , указав мощность (или интенсивность) лазера и длину волны лазера. С помощью этого объекта пользователь может:

Используйте timeEvolution , чтобы развить во времени систему лазер-атом и получить доступ к временной эволюции элементов матрицы плотности с течением времени с помощью Rho_t . Может моделировать как очень простые системы, такие как магний и кальций без сверхтонкой структуры, так и атомы со сверхтонкой структурой и большим количеством состояний, такие как цезий.
rotate матрицу плотности системы лазер-атом в момент t = 0, определяемую как rho_0 в другую систему отсчета, а затем эволюционируйте во времени, используя углы Эйлера.
Получите матрицу плотности для возбужденного состояния и основных состояний за все время моделирования.
Постройте временную эволюцию angularShape электронного облака возбужденного или нижнего атомного состояния.

Учебники

Подробные руководства и руководство по использованию библиотеки можно найти в readthedocs: https://lased.readthedocs.io/en/latest/.

История версий

v1.0

Может построить angularShape электронного облака возбужденного или нижнего атомного состояния за все время моделирования.
Увеличена скорость timeEvolution в 2 раза.

версия 0.4 :

Возможность моделировать распад в другие состояния, не связанные с лазером (например, безызлучательный распад), используя ключевое слово tau_b при создании экземпляра системы лазер-атом.
Можно экспортировать символическую печать уравнений движения в виде файла .tex и/или .pdf, используя ключевое слово pretty_print_eq_tex = True и pretty_print_eq_pdf = True при выполнении timeEvolution , но ключевому слову pretty_print_eq_filename должна быть присвоена строка, чтобы указать новый файл. (а) имя. Примечание. Для экспорта в PDF в вашей системе должен быть установлен pdflatex для преобразования файла .tex в файл .pdf.