python - 如何在 Python 的 QuTiP 中获取量子对象的指数

Question

我想获取量子对象rho1(基本上是一个矩阵/数组)的所有元素并计算元素的指数以获得矩阵/数组rho2。我该怎么做？

显然 numpy 中的 exp 不起作用(我收到错误 AttributeError: exp)。 qutip 函数不执行我的特定计算，它返回一个具有不同维度的数组。

import numpy as np
import qutip as qt

N = 2
M = 2

# angular momentum
Jp = qt.tensor(qt.qeye(M), qt.jmat(N/2.0, '+'))
Jm = qt.tensor(qt.qeye(M), qt.jmat(N/2.0, '-'))

# make initial state
rho1 = qt.tensor(qt.basis(M,0), qt.basis(N+1,N))
print rho1

# make another state
Jx = (Jp + Jm) / 2.0  # angular momentum
# x = np.exp(1j*np.pi*Jx) * rho1
x = (1j*np.pi*Jx).expm() * rho1
rho2 = qt.tensor(qt.basis(M,0), x)
print rho2

Answer 1

这个有效:

import numpy as np
import qutip as qt

N = 2
M = 2

Jp = qt.tensor(qt.qeye(M), qt.jmat(J, '+'))   # J+
Jm = qt.tensor(qt.qeye(M), qt.jmat(J, '-'))   # J-

# angular momentum
Jx = (Jp + Jm) / 2.0

# initial state
rho0 = qt.tensor(qt.basis(M,0), qt.basis(N+1,N))

R = (1j*0.5*np.pi*Jx).expm()  # rotation transform
rho = R * rho0