Mô tả
Chương trình này tạo ra các phương trình Bloch quang học cho một hệ N mức, cùng với mã nguồn bằng ngôn ngữ C để giải số các phương trình bằng phương pháp Runge-Kutta bậc bốn. Khi bật sóng quay (và không trộn sóng), chế độ dừng cũng được tính ngay trong trình duyệt: bảng Đồ thị hiện ma trận mật độ theo độ lệch tần của một trong các trường, với thời gian bay của nguyên tử qua chùm sáng (γt) được tính như một quá trình hồi phục.
Điều khiển
- Để tạo một mức, kéo mức được vẽ trong khung nét đứt (góc trên bên trái của hình vẽ) đến nơi bạn muốn, hoặc nhấp vào nó để tạo một mức phía trên các mức khác. Để xóa một mức, kéo nó trở lại khung, hoặc nhấp vào nó ở chế độ "Xóa".
- Ctrl+Z hoàn tác và Ctrl+Y làm lại mọi thay đổi của hệ (tạo, xóa hoặc kéo các mức, trường, phân rã, độ cư trú, giá trị và tham số), cùng với các hình vẽ của hộp công cụ.
- Độ cư trú khi không có trường hiện dưới dạng các chấm bên trái mỗi mức (5 chấm = 100%; chấm cuối có thể chỉ đầy một phần). Để thay đổi, nhấp "Độ cư trú" rồi nhấp vào các mức: mỗi lần nhấp đưa mức vào hoặc bỏ ra, và các mức được đưa vào chia đều độ cư trú. Với các giá trị khác, nhập số bên cạnh mức, dạng thập phân (0,25) hoặc phân số (1/3); các mức còn lại tự điều chỉnh để tổng bằng 1. Chính về phân bố này mà γt hồi phục trong chế độ dừng, và đó cũng là điều kiện ban đầu của mã C.
- Cấu hình hệ bằng cách xác định vị trí của các trạng thái (nhấp và kéo các trạng thái).
- Thêm các trường (tần số Rabi) và các phân rã ngay trên hình vẽ: nhấp "Trường" hoặc "Phân rã" ở góc hình vẽ rồi nhấp vào hai mức. Để gỡ bỏ, nhấp "Xóa" rồi nhấp vào mũi tên. Nhấp lại vào nút (hoặc nhấn Esc) để quay về kéo các mức.
- Trên thanh công cụ, nhấp "PT Bloch".
- Với chế độ dừng, hãy chỉnh trong bảng "Các thông số" các tần số Rabi (Ω), các độ lệch tần cố định (δ) và tốc độ (Γ) của mỗi phân rã. Để chọn trường được quét, nhấp "Quét" ở góc hình vẽ rồi nhấp vào mũi tên của trường (mũi tên được làm nổi bật, kèm nhãn độ lệch tần); nhấp lần nữa để thôi quét. Nhiều trường được quét biểu diễn cùng một laser trên nhiều chuyển dời: trục của đồ thị là độ lệch tần của trường đầu tiên, và mỗi trường còn lại có một độ dịch cố định so với nó, có thể sửa trong bảng. Nhấp vào một mũi tên để hiện hoặc ẩn giá trị của nó (Ω hoặc Γ) trên hình vẽ; các nút "Ω Giá trị" và "Γ Giá trị" hiện tất cả cùng lúc (hoặc ẩn đi, nếu tất cả đều đang hiện). Nhấp vào một giá trị để sửa ngay tại chỗ. Bảng Đồ thị tự cập nhật và ban đầu chỉ hiện độ cư trú của các mức và Im σ của các trường được quét. Nhấp vào chú giải để hiện hoặc ẩn các đường cong và dùng "Tải xuống" để tải các điểm.
- Ở đầu bảng Đồ thị, chọn chế độ: "Phổ" hiện chế độ dừng theo độ lệch tần của trường được quét; "Thời gian" hiện sự tiến hóa của ma trận mật độ từ độ cư trú ban đầu, tính bằng Runge-Kutta bậc 4, với mọi độ lệch tần cố định trong bảng (ở chế độ Thời gian không có trường được quét). Thời gian tích phân và bước nằm trong bảng "Các thông số"; nếu bước quá lớn so với độ ổn định, phép tính tự giảm bước và thông báo bên dưới đồ thị.
Nhà phát triển
Marco P. M. de Souza
Tài liệu tham khảo
M. P. M. de Souza, G. H. H. Pavão, A. A. C. de Almeida và S. S. Vianna,
The Bloch Equation Generator – SimuFísica, arXiv:2506.01108 [quant-ph] (2025).
Liên kết truy cập