在Qutip中实现基于零和sigma的Qobj的简单方法

时间:2018-05-08 14:48:04

标签: python-3.x qutip

我是qutip的新手,我正在努力创造具有这种形状的量子对象的方式:

from qutip import *
object1 = Qobj([[1, 0, 0, 0],
               [0, -1, 0, 0],
               [0, 0, 0, 0],
               [0, 0, 0, 0])

object2 = Qobj([[0, 0, 0, -1j],
               [0, 0, 1j, 0],
               [0, 0, 0, 0],
               [0, 0, 0, 0])

等等。

这个想法是为所有sigma子矩阵做这样的事情,如何以更好的方式构建sigma 2x2矩阵。 有没有更好的方法呢? 此致 保罗

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

首先,QuTiP具有sigmaxsigmaysigmaz运算符,请参见docs。要实现您想要的结果,可以将sigma矩阵的张量积与要在其位置插入sigma矩阵的位置具有1的矩阵相乘:

import numpy as np
import qutip as qt

def one_at(pos=(0,0), N=2):
    arr = np.zeros((N, N))
    arr[pos] = 1
    return qt.Qobj(arr)

>>> one_at((0,0))
Qobj data =
[[1. 0.]
 [0. 0.]]

>>> one_at((0,1))
Qobj data =
[[0. 1.]
 [0. 0.]]

>>> qt.sigmay()
Qobj data =
[[0.+0.j 0.-1.j]
 [0.+1.j 0.+0.j]]

>>> qt.sigmaz()
Qobj data =
[[ 1.  0.]
 [ 0. -1.]]

>>> qt.tensor(one_at((0,0)), qt.sigmaz())
Qobj data =
[[ 1.  0.  0.  0.]
 [ 0. -1.  0.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.]
 [ 0.  0.  0.  0.]]

>>> qt.tensor(one_at((0,1)), qt.sigmay())
Qobj data =
[[0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.-1.j]
 [0.+0.j 0.+0.j 0.+1.j 0.+0.j]
 [0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j]
 [0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j 0.+0.j]]