الوصف
يولّد هذا البرنامج معادلات بلوخ البصرية لنظام من N مستويات، إضافةً إلى الشيفرة المصدرية بلغة C للحل العددي للمعادلات بطريقة رونغ-كوتا من الرتبة الرابعة. عند تشغيل الموجة الدوارة (ودون مزج الموجات)، تُحسب الحالة المستقرة أيضًا داخل المتصفح مباشرة: تعرض لوحة الرسم البياني مصفوفة الكثافة بدلالة الانحراف الترددي لأحد الحقول، مع احتساب زمن عبور الذرات للحزمة (γt) كاسترخاء.
التحكم
- لإنشاء مستوى، اسحب المستوى المرسوم في الإطار المتقطع (الزاوية العلوية اليسرى من الرسم) إلى حيث تريد، أو انقر عليه لإنشاء مستوى فوق المستويات الأخرى. لحذف مستوى، اسحبه عائدًا إلى الإطار، أو انقر عليه في نمط "حذف".
- يتراجع Ctrl+Z ويعيد Ctrl+Y أي تغيير في النظام (إنشاء المستويات والحقول والاضمحلالات والإشغال والقيم والمعاملات أو حذفها أو سحبها)، إضافةً إلى رسومات صندوق الأدوات.
- يظهر الإشغال في غياب الحقول على هيئة نقاط على يسار كل مستوى (5 نقاط = 100%؛ وقد تكون الأخيرة ممتلئة جزئيًا فقط). لتغييره، انقر على "الإشغال" ثم على المستويات: كل نقرة تُدرج المستوى أو تُخرجه، والمستويات المُدرجة تتقاسم الإشغال بالتساوي. لقيم أخرى، اكتب العدد بجانب المستوى، عشريًا (0.25) أو كسرًا (1/3)؛ فتتعدّل البقية ليكون المجموع 1. نحو هذا التوزيع يسترخي γt في الحالة المستقرة، وهو الشرط الابتدائي لشيفرة C.
- اضبط النظام بتحديد مواضع الحالات (انقر على الحالات واسحبها).
- أضف الحقول (ترددات رابي) والاضمحلالات مباشرة على الرسم: انقر على "الحقول" أو "الاضمحلالات" في زاوية الرسم ثم على مستويين. للإزالة، انقر على "حذف" ثم على السهم. انقر على الزر مرة أخرى (أو اضغط Esc) للعودة إلى سحب المستويات.
- في شريط الأدوات، انقر على "معادلات بلوخ".
- للحالة المستقرة، اضبط في لوحة "المعايير" ترددات رابي (Ω) والانحرافات الترددية الثابتة (δ) ومعدل (Γ) كل اضمحلال. لاختيار الحقل الممسوح، انقر على "مسح" في زاوية الرسم ثم على سهم الحقل (يُبرَز مع تسمية الانحراف الترددي)؛ والنقر مرة أخرى يوقف مسحه. تمثّل عدة حقول ممسوحة الليزر نفسه على عدة انتقالات: محور الرسم البياني هو الانحراف الترددي للحقل الأول، ولكل من الحقول الأخرى إزاحة ثابتة بالنسبة إليه يمكن تعديلها في الجدول. انقر على سهم لإظهار قيمته (Ω أو Γ) على الرسم أو إخفائها؛ ويُظهر الزرّان "Ω القيم" و"Γ القيم" جميع القيم دفعة واحدة (أو يخفيانها إن كانت كلها ظاهرة). انقر على قيمة لتعديلها في مكانها. تتحدّث لوحة الرسم البياني من تلقاء نفسها وتُظهر في البداية إشغال المستويات وIm σ للحقول الممسوحة فقط. انقر على وسيلة الإيضاح لإظهار المنحنيات أو إخفائها، واستخدم "تنزيل" لتنزيل النقاط.
- في أعلى لوحة الرسم البياني، اختر النمط: "الطيف" يعرض الحالة المستقرة بدلالة الانحراف الترددي للحقل الممسوح؛ و"الزمن" يعرض تطور مصفوفة الكثافة ابتداءً من الإشغال الابتدائي، محسوبًا بطريقة رونغ-كوتا من الرتبة الرابعة مع جميع الانحرافات الترددية الثابتة في الجدول (لا يوجد حقل ممسوح في نمط الزمن). زمن التكامل والخطوة موجودان في لوحة "المعايير"؛ وإذا كانت الخطوة كبيرة جدًا على الاستقرار، يقلّلها الحساب تلقائيًا وينبّه أسفل الرسم البياني.
المطورون
Marco P. M. de Souza
المراجع
M. P. M. de Souza, G. H. H. Pavão, A. A. C. de Almeida و S. S. Vianna,
The Bloch Equation Generator – SimuFísica, arXiv:2506.01108 [quant-ph] (2025).
رابط الوصول