qutip
Simular física cuántica con QuTiP
También disponible en: davila7
Los sistemas cuánticos requieren herramientas de simulación especializadas. QuTiP proporciona resolvedores para sistemas cuánticos abiertos con ecuaciones maestras, dinámica de Lindblad y decoherencia. Usa esta habilidad para modelar óptica cuántica, QED de cavidad y procesos cuánticos disipativos.
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Pruébalo
Usando "qutip". Crear un estado térmico en QuTiP con número promedio de fotones 2
Resultado esperado:
- Creada matriz de densidad térmica para espacio de Hilbert N=10
- Número promedio de fotones n_avg=2.0
- Entropía de von Neumann calculada: S = 0.92
- Visualizada distribución de Fock mostrando estadísticas térmicas de fotones
Usando "qutip". Simular evolución de estado cuántico bajo ecuación maestra de Lindblad
Resultado esperado:
- Hamiltoniano: sigmaz() con omega = 1.0
- Operadores de colapso: sqrt(0.1) * destroy(N)
- Evolución temporal: 0 a 10 con 200 puntos temporales
- Valor esperado final <n> = 1.47 (decaído desde el inicial 3.0)
Auditoría de seguridad
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Factores de riesgo
⚡ Contiene scripts (1)
⚙️ Comandos externos (2)
🌐 Acceso a red (1)
Puntuación de calidad
Lo que puedes crear
Dinámica cuántica de sistemas abiertos
Modelar decoherencia y disipación en experimentos de óptica cuántica usando resolvedores de ecuaciones maestras.
Simulaciones cuánticas educativas
Visualizar estados cuánticos en esferas de Bloch y explorar la dinámica del entrelazamiento.
Modelado de QED de cavidad
Simular interacciones átomo-cavidad con el modelo de Jaynes-Cummings y estadísticas de fotones.
Prueba estos prompts
Muéstrame cómo crear un estado de Fock y un estado coherente en QuTiP, luego calcula la función de Wigner para el estado coherente.
Simula un oscilador armónico amortiguado en QuTiP usando mesolve con un operador de colapso para la disipación de energía. Grafica la decaída del número de fotones en el tiempo.
Crea un estado de Bell de dos qubits en QuTiP y rastrea cómo el entrelazamiento decae bajo desfasamiento local. Calcula la concurrencia en el tiempo.
Implementa el modelo de Jaynes-Cummings en QuTiP con decaimiento de cavidad y emisión espontánea atómica. Muestra oscilaciones de Rabi al vacío y dinámica del número de fotones.
Mejores prácticas
- Comienza con dimensiones pequeñas del espacio de Hilbert y aumenta hasta que los resultados converjan
- Usa sesolve para estados puros cuando no se necesita disipación para simulaciones más rápidas
- Almacena solo valores esperados usando e_ops en lugar de todos los estados para reducir memoria
Evitar
- No uses QuTiP para computación cuántica basada en circuitos (usa qiskit, cirq o pennylane)
- Evita dimensiones excesivas del espacio de Hilbert sin verificar convergencia
- No ignores las advertencias numéricas sobre rigidez; ajusta tolerancias o el método del resolvedor
Preguntas frecuentes
¿Qué resolvedores soporta QuTiP?
¿Cómo visualizo estados cuánticos?
¿Puede QuTiP simular circuitos cuánticos?
¿Cómo modelo la disipación?
¿Cuál es la diferencia entre sesolve y mesolve?
¿Cómo analizo el entrelazamiento?
Detalles del desarrollador
Autor
K-Dense-AILicencia
BSD-3-Clause license
Repositorio
https://github.com/K-Dense-AI/claude-scientific-skills/tree/main/scientific-skills/qutipRef.
main
Estructura de archivos