Descripción
Este programa genera las ecuaciones de Bloch ópticas para un sistema de N niveles, así como el código fuente en lenguaje C para la solución numérica de las ecuaciones mediante el método de Runge-Kutta de cuarto orden. Con la onda giratoria activada (y sin mezcla de ondas), el régimen estacionario también se calcula en el propio navegador: el panel Gráfico muestra la matriz densidad en función de la desintonización de uno de los campos, con el tiempo de vuelo de los átomos en el haz (γt) incluido como relajación.
Controles
- Para crear un nivel, arrastre el nivel dibujado en el marco discontinuo (esquina superior izquierda del dibujo) hasta donde quiera, o haga clic en él para crear uno encima de los demás. Para borrar un nivel, arrástrelo de vuelta al marco, o haga clic en él en el modo "Borrar".
- Ctrl+Z deshace y Ctrl+Y rehace cualquier cambio en el sistema (crear, borrar o arrastrar niveles, campos, decaimientos, población, valores y parámetros), junto con los dibujos de la caja de herramientas.
- La población en ausencia de campos aparece como bolitas a la izquierda de cada nivel (5 bolitas = 100%; la última puede estar solo en parte). Para cambiarla, haga clic en "Población" y luego en los niveles: cada clic incluye o quita el nivel, y los incluidos se reparten la población por igual. Para otros valores, escriba el número junto al nivel, en decimal (0,25) o fracción (1/3); los demás se ajustan para sumar 1. Es hacia esta distribución que γt relaja en el régimen estacionario, y es la condición inicial del código C.
- Configure el sistema definiendo las posiciones de los estados (haga clic y arrastre los estados).
- Inserte los campos (frecuencias de Rabi) y los decaimientos directamente en el dibujo: haga clic en "Campos" o "Decaimientos" en la esquina del dibujo y luego en dos niveles. Para quitarlos, haga clic en "Borrar" y luego en la flecha. Haga clic de nuevo en el botón (o pulse Esc) para volver a arrastrar los niveles.
- En la barra de herramientas, haga clic en "Ec. de Bloch".
- Para el régimen estacionario, ajuste en el panel "Parámetros" las frecuencias de Rabi (Ω), las desintonizaciones fijas (δ) y la tasa (Γ) de cada decaimiento. Para elegir el campo barrido, haga clic en "Barrer" en la esquina del dibujo y luego en la flecha del campo (queda resaltada, con la etiqueta de la desintonización); un nuevo clic deja de barrerlo. Varios campos barridos representan un mismo láser en varias transiciones: el eje del gráfico es la desintonización del primero, y cada uno de los demás tiene un desvío fijo respecto a ella, editable en la tabla. Haga clic en una flecha para mostrar u ocultar su valor (Ω o Γ) en el dibujo; los botones "Ω Valores" y "Γ Valores" los muestran todos a la vez (o los ocultan, si ya están todos a la vista). Haga clic en un valor para editarlo allí mismo. El panel Gráfico se actualiza solo y muestra, al principio, solo las poblaciones de los niveles e Im σ de los campos barridos. Haga clic en la leyenda para mostrar u ocultar curvas y use "Descargar" para descargar los puntos.
- En la parte superior del panel Gráfico, elija el modo: "Espectro" muestra el régimen estacionario en función de la desintonización del campo barrido; "Tiempo" muestra la evolución de la matriz densidad a partir de la población inicial, calculada por Runge-Kutta de 4.º orden, con todas las desintonizaciones fijas de la tabla (en el modo Tiempo no hay campo barrido). El tiempo de integración y el paso están en el panel "Parámetros"; si el paso es demasiado grande para la estabilidad, el cálculo lo reduce automáticamente y avisa debajo del gráfico.
Desarrolladores
Marco P. M. de Souza
Referencias
M. P. M. de Souza, G. H. H. Pavão, A. A. C. de Almeida y S. S. Vianna,
The Bloch Equation Generator – SimuFísica, arXiv:2506.01108 [quant-ph] (2025).
Enlace de acceso