qutip

QuTiP to biblioteka do modelowania i analizy systemów kwantowych — zarówno zamkniętych, jak i otwartych z dyssypacją. Pracujesz ze stanami kwantowymi (kets, bras, macierze gęstości), operatorami, ewolucją czasową (równania Schrödingera, master equations, Monte Carlo), systemami otwartymi, pomiarami i splątaniem, wizualizacją (sfera Blocha, funkcje Wignera) oraz zaawansowanymi metodami (teoria Floqueta, HEOM, solvery stochastyczne). Idealna dla fizyki optyki kwantowej, obliczeń kwantowych i fizyki materii skondensowanej.

1. Zainstaluj QuTiP za pomocą polecenia uv pip install qutip. Jeśli pracujesz z obwodami kwantowymi i bramkami, dodaj uv pip install qutip-qip. 2. Zaimportuj bibliotekę: from qutip import * wraz z NumPy i Matplotlib do obliczeń i wizualizacji. 3. Utwórz stan kwantowy, na przykład stan bazowy basis(2, 0) dla qubitu lub stan koherentny coherent(N, alpha) dla oscylatora harmonicznego. 4. Zdefiniuj operator (Hamiltonian) — użyj wbudowanych operatorów takich jak sigmaz() dla macierzy Pauliego lub destroy(N) dla operatora anihilacji. 5. Przeprowadź ewolucję czasową za pomocą sesolve() dla systemów zamkniętych lub mesolve() dla systemów otwartych, podając listę czasów i obserwable do pomiaru. 6. Wizualizuj wyniki za pomocą Matplotlib — wykreśl wartości oczekiwane obserwabli w funkcji czasu lub narysuj sferę Blocha dla stanów dwupoziomowych.