Questo programma genera le equazioni di Bloch ottiche per un sistema a N livelli, oltre al codice sorgente in linguaggio C per la soluzione numerica delle equazioni con il metodo di Runge-Kutta del quarto ordine. Con l'onda rotante attiva (e senza miscelazione di onde), il regime stazionario viene calcolato anche direttamente nel browser: il pannello Grafico mostra la matrice densità in funzione della disintonia di uno dei campi, con il tempo di volo degli atomi nel fascio (γ_t) incluso come rilassamento.

1. Per creare un livello, trascina il livello disegnato nella cornice tratteggiata (angolo in alto a sinistra del disegno) dove vuoi, oppure fai clic su di esso per crearne uno sopra gli altri. Per eliminare un livello, trascinalo di nuovo nella cornice, oppure fai clic su di esso in modalità "Elimina".
2. Ctrl+Z annulla e Ctrl+Y ripristina qualsiasi modifica al sistema (creare, eliminare o trascinare livelli, campi, decadimenti, popolazione, valori e parametri), insieme ai disegni della casella degli strumenti.
3. La popolazione in assenza di campi appare come pallini a sinistra di ogni livello (5 pallini = 100%; l'ultimo può essere pieno solo in parte). Per cambiarla, fai clic su "Popolazione" e poi sui livelli: ogni clic include o esclude il livello, e quelli inclusi si dividono la popolazione in parti uguali. Per altri valori, digita il numero accanto al livello, in decimale (0,25) o frazione (1/3); gli altri si adattano per sommare 1. È verso questa distribuzione che γt rilassa nel regime stazionario, ed è la condizione iniziale del codice C.
4. Configura il sistema definendo le posizioni degli stati (fai clic e trascina gli stati).
5. Inserisci i campi (frequenze di Rabi) e i decadimenti direttamente nel disegno: fai clic su "Campi" o "Decadimenti" nell'angolo del disegno e poi su due livelli. Per rimuoverli, fai clic su "Elimina" e poi sulla freccia. Fai di nuovo clic sul pulsante (o premi Esc) per tornare a trascinare i livelli.
6. Nella barra degli strumenti, fai clic su "Eq. di Bloch".
7. Per il regime stazionario, imposta nel pannello "Parametri" le frequenze di Rabi (Ω), le disintonie fisse (δ) e il tasso (Γ) di ogni decadimento. Per scegliere il campo scansionato, fai clic su "Scansiona" nell'angolo del disegno e poi sulla freccia del campo (viene evidenziata, con l'etichetta della disintonia); un nuovo clic smette di scansionarlo. Più campi scansionati rappresentano uno stesso laser su più transizioni: l'asse del grafico è la disintonia del primo, e ciascuno degli altri ha uno scostamento fisso rispetto a essa, modificabile nella tabella. Fai clic su una freccia per mostrare o nascondere il suo valore (Ω o Γ) nel disegno; i pulsanti "Ω Valori" e "Γ Valori" li mostrano tutti insieme (o li nascondono, se sono già tutti visibili). Fai clic su un valore per modificarlo lì stesso. Il pannello Grafico si aggiorna da solo e mostra, all'inizio, solo le popolazioni dei livelli e Im σ dei campi scansionati. Fai clic sulla legenda per mostrare o nascondere le curve e usa "Scarica" per scaricare i punti.
8. In cima al pannello Grafico, scegli la modalità: "Spettro" mostra il regime stazionario in funzione della disintonia del campo scansionato; "Tempo" mostra l'evoluzione della matrice densità a partire dalla popolazione iniziale, calcolata con Runge-Kutta del 4º ordine, con tutte le disintonie fisse della tabella (in modalità Tempo non c'è campo scansionato). Il tempo di integrazione e il passo si trovano nel pannello "Parametri"; se il passo è troppo grande per la stabilità, il calcolo lo riduce da solo e avvisa sotto il grafico.

Marco P. M. de Souza