Deskripsi
Program ini menghasilkan persamaan Bloch optik untuk sistem N tingkat, serta kode sumber dalam bahasa C untuk penyelesaian numerik persamaan tersebut dengan metode Runge-Kutta orde keempat. Saat gelombang berputar aktif (dan tanpa pencampuran gelombang), keadaan tunak juga dihitung langsung di peramban: panel Grafik menampilkan matriks densitas sebagai fungsi penyimpangan frekuensi salah satu medan, dengan waktu transit atom di dalam berkas (γt) diperhitungkan sebagai relaksasi.
Kontrol
- Untuk membuat tingkat, seret tingkat yang tergambar di bingkai putus-putus (sudut kiri atas gambar) ke mana pun Anda mau, atau klik untuk membuat satu di atas yang lain. Untuk menghapus tingkat, seret kembali ke bingkai, atau klik tingkat itu dalam mode "Hapus".
- Ctrl+Z membatalkan dan Ctrl+Y mengulang setiap perubahan pada sistem (membuat, menghapus, atau menyeret tingkat, medan, peluruhan, populasi, nilai, dan parameter), bersama dengan gambar dari kotak alat.
- Populasi tanpa medan tampil sebagai titik-titik di kiri setiap tingkat (5 titik = 100%; titik terakhir bisa hanya terisi sebagian). Untuk mengubahnya, klik "Populasi" lalu klik tingkat-tingkatnya: setiap klik menyertakan atau mengeluarkan tingkat, dan tingkat yang disertakan membagi populasi sama rata. Untuk nilai lain, ketik angka di sebelah tingkat, sebagai desimal (0,25) atau pecahan (1/3); yang lain menyesuaikan agar jumlahnya 1. Ke distribusi inilah γt berelaksasi pada keadaan tunak, dan distribusi ini menjadi kondisi awal kode C.
- Atur sistem dengan menentukan posisi keadaan-keadaannya (klik dan seret keadaan).
- Tambahkan medan (frekuensi Rabi) dan peluruhan langsung pada gambar: klik "Medan" atau "Peluruhan" di sudut gambar, lalu klik dua tingkat. Untuk menghapusnya, klik "Hapus" lalu klik panahnya. Klik tombol itu lagi (atau tekan Esc) untuk kembali menyeret tingkat.
- Pada bilah alat, klik "Pers. Bloch".
- Untuk keadaan tunak, atur di panel "Parameter" frekuensi Rabi (Ω), penyimpangan frekuensi tetap (δ), dan laju (Γ) setiap peluruhan. Untuk memilih medan yang dipindai, klik "Pindai" di sudut gambar lalu klik panah medan itu (panah akan disorot, dengan label penyimpangan frekuensinya); klik sekali lagi untuk berhenti memindainya. Beberapa medan yang dipindai mewakili laser yang sama pada beberapa transisi: sumbu grafik adalah penyimpangan frekuensi medan pertama, dan masing-masing medan lain memiliki selisih tetap terhadapnya yang dapat diubah di tabel. Klik sebuah panah untuk menampilkan atau menyembunyikan nilainya (Ω atau Γ) pada gambar; tombol "Ω Nilai" dan "Γ Nilai" menampilkan semuanya sekaligus (atau menyembunyikannya, jika semuanya sudah tampil). Klik sebuah nilai untuk mengubahnya di tempat. Panel Grafik diperbarui dengan sendirinya dan pada awalnya hanya menampilkan populasi tingkat dan Im σ dari medan yang dipindai. Klik legenda untuk menampilkan atau menyembunyikan kurva dan gunakan "Unduh" untuk mengunduh titik-titiknya.
- Di bagian atas panel Grafik, pilih mode: "Spektrum" menampilkan keadaan tunak sebagai fungsi penyimpangan frekuensi medan yang dipindai; "Waktu" menampilkan evolusi matriks densitas dari populasi awal, dihitung dengan Runge-Kutta orde ke-4, dengan semua penyimpangan frekuensi tetap dari tabel (pada mode Waktu tidak ada medan yang dipindai). Waktu integrasi dan langkahnya ada di panel "Parameter"; jika langkahnya terlalu besar untuk kestabilan, perhitungan menguranginya sendiri dan memberi tahu di bawah grafik.
Pengembang
Marco P. M. de Souza
Referensi
M. P. M. de Souza, G. H. H. Pavão, A. A. C. de Almeida dan S. S. Vianna,
The Bloch Equation Generator – SimuFísica, arXiv:2506.01108 [quant-ph] (2025).
Tautan akses