Ce programme génère les équations de Bloch optiques pour un système à N niveaux, ainsi que le code source en langage C pour la résolution numérique des équations par la méthode de Runge-Kutta d'ordre quatre. Avec l'onde tournante activée (et sans mélange d'ondes), le régime stationnaire est aussi calculé directement dans le navigateur : le panneau Graphique affiche la matrice densité en fonction du désaccord de l'un des champs, avec le temps de transit des atomes dans le faisceau (γ_t) inclus comme relaxation.

1. Pour créer un niveau, faites glisser le niveau dessiné dans le cadre en pointillés (coin supérieur gauche du dessin) jusqu'où vous voulez, ou cliquez dessus pour en créer un au-dessus des autres. Pour supprimer un niveau, ramenez-le dans le cadre, ou cliquez dessus en mode « Effacer ».
2. Ctrl+Z annule et Ctrl+Y rétablit toute modification du système (créer, supprimer ou déplacer des niveaux, champs, décroissances, population, valeurs et paramètres), ainsi que les dessins de la boîte à outils.
3. La population en l'absence de champs apparaît sous forme de points à gauche de chaque niveau (5 points = 100 % ; le dernier peut n'être que partiellement rempli). Pour la modifier, cliquez sur « Population » puis sur les niveaux : chaque clic inclut ou retire le niveau, et les niveaux inclus se partagent la population également. Pour d'autres valeurs, saisissez le nombre à côté du niveau, en décimal (0,25) ou en fraction (1/3) ; les autres s'ajustent pour que la somme fasse 1. C'est vers cette distribution que γt relaxe en régime stationnaire, et c'est la condition initiale du code C.
4. Configurez le système en définissant les positions des états (cliquez et faites glisser les états).
5. Ajoutez les champs (fréquences de Rabi) et les décroissances directement sur le dessin : cliquez sur « Champs » ou « Décroissances » dans le coin du dessin, puis sur deux niveaux. Pour en supprimer un, cliquez sur « Effacer » puis sur la flèche. Cliquez de nouveau sur le bouton (ou appuyez sur Échap) pour revenir au déplacement des niveaux.
6. Dans la barre d'outils, cliquez sur « Éq. de Bloch ».
7. Pour le régime stationnaire, réglez dans le panneau « Paramètres » les fréquences de Rabi (Ω), les désaccords fixes (δ) et le taux (Γ) de chaque décroissance. Pour choisir le champ balayé, cliquez sur « Balayer » dans le coin du dessin puis sur la flèche du champ (elle est mise en évidence, avec l'étiquette du désaccord) ; un nouveau clic cesse de le balayer. Plusieurs champs balayés représentent un même laser sur plusieurs transitions : l'axe du graphique est le désaccord du premier, et chacun des autres a un écart fixe par rapport à lui, modifiable dans le tableau. Cliquez sur une flèche pour afficher ou masquer sa valeur (Ω ou Γ) sur le dessin ; les boutons « Ω Valeurs » et « Γ Valeurs » les affichent toutes à la fois (ou les masquent, si elles sont déjà toutes visibles). Cliquez sur une valeur pour la modifier sur place. Le panneau Graphique se met à jour tout seul et affiche, au départ, seulement les populations des niveaux et Im σ des champs balayés. Cliquez sur la légende pour afficher ou masquer des courbes et utilisez « Télécharger » pour télécharger les points.
8. En haut du panneau Graphique, choisissez le mode : « Spectre » affiche le régime stationnaire en fonction du désaccord du champ balayé ; « Temps » affiche l'évolution de la matrice densité à partir de la population initiale, calculée par Runge-Kutta d'ordre 4, avec tous les désaccords fixes du tableau (en mode Temps, il n'y a pas de champ balayé). Le temps d'intégration et le pas se trouvent dans le panneau « Paramètres » ; si le pas est trop grand pour la stabilité, le calcul le réduit automatiquement et le signale sous le graphique.

Marco P. M. de Souza