diff --git a/examples/demo_legacy_explorer.ipynb b/examples/demo_legacy_explorer.ipynb deleted file mode 100644 index edbbc6d..0000000 --- a/examples/demo_legacy_explorer.ipynb +++ /dev/null @@ -1,748 +0,0 @@ -{ - "cells": [ - { - "cell_type": "markdown", - "metadata": {}, - "source": [ - "# [DEPRECATED] scqubits example: the Explorer class\n", - "J. Koch and P. Groszkowski\n", - "\n", - "For further documentation of scqubits see https://scqubits.readthedocs.io/en/latest/.\n", - "\n", - "---" - ] - }, - { - "cell_type": "code", - "execution_count": 1, - "metadata": { - "ExecuteTime": { - "end_time": "2020-02-13T14:26:06.207526Z", - "start_time": "2020-02-13T14:26:03.363950Z" - } - }, - "outputs": [], - "source": [ - "%matplotlib inline\n", - "%config InlineBackend.figure_format = 'svg'\n", - "\n", - "import numpy as np\n", - "\n", - "import scqubits as scq\n", - "from scqubits import HilbertSpace, InteractionTerm, ParameterSweep, Explorer" - ] - }, - { - "cell_type": "markdown", - "metadata": {}, - "source": [ - "# The Explorer Class\n", - "\n", - "Sometimes, exploring the properties of coupled quantum systems benefits from visual aides, and the possibility to see how properties change when system parameters are changed. The `Explorer` class in scqubits provides an interactive plot with multiple panels collecting an important set of information. \n", - "\n", - "The idea behind the `Explorer` class is simple: the user selects an external parameter that they wish to sweep, e.g., an external magnetic flux. The composite system is user-defined through the `HilbertSpace` and `InteractionTerm` classes, allowing flexibility to include different types and numbers of superconducting qubits and harmonic modes.\n", - "\n", - "Once defined, the parameter sweep is computed by means of the `ParameterSweep` class, and spectral data is stored in memory to allow efficient, interactive display of data. The `Explorer` plots are currently fixed to:\n", - "\n", - "1. Bare spectra of the individual qubits\n", - "2. Wave functions of the bare qubits\n", - "3. Dressed spectrum of the composite Hilbert space\n", - "4. Spectrum for n-photon qubit transitions, starting from a given initial state\n", - "5. AC Stark shift $\\chi_{01}$ for any of the qubits\n", - "6. Charge matrix elements for any of the qubits, using the same initial state as in point 4.\n", - "\n", - "## Example 1: fluxonium coupled to resonator\n", - "As a first example, we consider a system composed of a fluxonium qubit, coupled through its charge operator to the voltage inside a resonator.\n", - "\n", - "### HilbertSpace setup\n", - "The initialization of the composite Hilbert space proceeds as usual; we first define the individual two subsystems that will make up the Hilbert space:" - ] - }, - { - "cell_type": "code", - "execution_count": 2, - "metadata": { - "ExecuteTime": { - "end_time": "2020-02-13T14:26:06.228141Z", - "start_time": "2020-02-13T14:26:06.213556Z" - } - }, - "outputs": [], - "source": [ - "qbt = scq.Fluxonium(\n", - " EJ=2.55,\n", - " EC=0.72,\n", - " EL=0.12,\n", - " flux=0.0,\n", - " cutoff=110,\n", - " truncated_dim=9\n", - ")\n", - "\n", - "osc = scq.Oscillator(\n", - " E_osc=4.0,\n", - " truncated_dim=5\n", - ")" - ] - }, - { - "cell_type": "markdown", - "metadata": {}, - "source": [ - "Here, the `truncated_dim` parameters are important. For the fluxonium, with `cutoff` set to 110, the internal Hilbert space dimension is 110. Once diagonalized, we will only keep a few eigenstates going forward - in the above example 9. Similarly, we keep 5 levels for the resonators, i.e., photon states n=0,1,...,4 are included in the following.\n", - "\n", - "Next, the two subsystems are declared as the two components of a joint Hilbert space:" - ] - }, - { - "cell_type": "code", - "execution_count": 3, - "metadata": { - "ExecuteTime": { - "end_time": "2020-02-13T14:26:06.252987Z", - "start_time": "2020-02-13T14:26:06.235033Z" - } - }, - "outputs": [], - "source": [ - "hilbertspace = scq.HilbertSpace([qbt, osc])" - ] - }, - { - "cell_type": "markdown", - "metadata": {}, - "source": [ - "The interaction between fluxonium and resonator is of the form $H_\\text{int} = g n (a+a^\\dagger)$, where $n$ is the fluxonium's charge operator: `qbt.n_operator()`. This structure is captured by creating an `InteractionTerm` object. Since this is the only interaction term, the `interaction_list` contains only this one term. It is inserted into the `HilbertSpace` object." - ] - }, - { - "cell_type": "code", - "execution_count": 4, - "metadata": { - "ExecuteTime": { - "end_time": "2020-02-13T14:26:08.346043Z", - "start_time": "2020-02-13T14:26:08.338054Z" - } - }, - "outputs": [ - { - "name": "stderr", - "output_type": "stream", - "text": [ - "FutureWarning: This use of `InteractionTerm` is deprecated and will cease to be supported in the future.\n", - " c:\\users\\drjen\\onedrive\\coding\\pycharmprojects\\scqubits\\scqubits\\core\\hilbert_space.py: 186FutureWarning: This use of `InteractionTerm` is deprecated and will cease to be supported in the future.\n", - " c:\\users\\drjen\\onedrive\\coding\\pycharmprojects\\scqubits\\scqubits\\core\\hilbert_space.py: 116" - ] - } - ], - "source": [ - "interaction = InteractionTerm(\n", - " g_strength=0.2,\n", - " op1=qbt.n_operator(),\n", - " subsys1=qbt,\n", - " op2=osc.creation_operator() + osc.annihilation_operator(),\n", - " subsys2=osc\n", - ")\n", - "\n", - "interaction_list = [interaction]\n", - "hilbertspace.interaction_list = interaction_list" - ] - }, - { - "cell_type": "markdown", - "metadata": {}, - "source": [ - "### Parameter sweep setup\n", - "We consider sweeping the external flux through the fluxonium loop. To create the necessary `ParameterSweep` object, we specify:\n", - "1. `param_name`: the name of the sweep parameter (below expressed in LaTeX format as the flux in units of the flux quantum)\n", - "2. `param_vals`: an array with the flux values used in the sweep\n", - "3. `subsys_update_list`: a list containing all Hilbert space subsystems that change as the flux is varied\n", - "4. `update_hilbertspace(param_val)`: a function that shows how a change in the sweep parameter affects the Hilbert space; here only the `.flux` attributed of the fluxonium qubit needs to be changed\n", - "\n", - "These ingredients all make it into the initialization of the `ParameterSweep` object. Once initialized, spectral data is generated and stored. Here, we additionally generate data for dispersive shifts and charge matrix elements." - ] - }, - { - "cell_type": "code", - "execution_count": 5, - "metadata": { - "ExecuteTime": { - "end_time": "2020-02-13T14:26:13.431122Z", - "start_time": "2020-02-13T14:26:09.721855Z" - } - }, - "outputs": [ - { - "name": "stderr", - "output_type": "stream", - "text": [ - "FutureWarning: The implementation of the `ParameterSweep` class has changed and this old-style interface will cease to be supported in the future.\n", - " c:\\users\\drjen\\onedrive\\coding\\pycharmprojects\\scqubits\\scqubits\\core\\param_sweep.py: 710" - ] - }, - { - "data": { - "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { - "model_id": "", - "version_major": 2, - "version_minor": 0 - }, - "text/plain": [ - "Parallel compute bare eigensys [num_cpus=4]" - ] - }, - "metadata": {}, - "output_type": "display_data" - }, - { - "data": { - "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { - "model_id": "", - "version_major": 2, - "version_minor": 0 - }, - "text/plain": [ - "Parallel compute dressed eigensys [num_cpus=4]" - ] - }, - "metadata": {}, - "output_type": "display_data" - }, - { - "ename": "TypeError", - "evalue": "cannot pickle 'WeakMethod' object", - "output_type": "error", - "traceback": [ - "\u001b[1;31m---------------------------------------------------------------------------\u001b[0m", - "\u001b[1;31mTypeError\u001b[0m Traceback (most recent call last)", - "\u001b[1;32m\u001b[0m in \u001b[0;36m\u001b[1;34m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 9\u001b[0m \u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 10\u001b[0m \u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m---> 11\u001b[1;33m sweep = ParameterSweep(\n\u001b[0m\u001b[0;32m 12\u001b[0m \u001b[0mparam_name\u001b[0m\u001b[1;33m=\u001b[0m\u001b[0mparam_name\u001b[0m\u001b[1;33m,\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 13\u001b[0m \u001b[0mparam_vals\u001b[0m\u001b[1;33m=\u001b[0m\u001b[0mparam_vals\u001b[0m\u001b[1;33m,\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n", - "\u001b[1;32mc:\\users\\drjen\\onedrive\\coding\\pycharmprojects\\scqubits\\scqubits\\core\\param_sweep.py\u001b[0m in \u001b[0;36m__new__\u001b[1;34m(cls, *args, **kwargs)\u001b[0m\n\u001b[0;32m 715\u001b[0m \u001b[1;32mfrom\u001b[0m \u001b[0mscqubits\u001b[0m\u001b[1;33m.\u001b[0m\u001b[0mlegacy\u001b[0m\u001b[1;33m.\u001b[0m\u001b[0m_param_sweep\u001b[0m \u001b[1;32mimport\u001b[0m \u001b[0m_ParameterSweep\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 716\u001b[0m \u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m--> 717\u001b[1;33m \u001b[1;32mreturn\u001b[0m \u001b[0m_ParameterSweep\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[1;33m*\u001b[0m\u001b[0margs\u001b[0m\u001b[1;33m,\u001b[0m \u001b[1;33m**\u001b[0m\u001b[0mkwargs\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m\u001b[0;32m 718\u001b[0m \u001b[1;32melse\u001b[0m\u001b[1;33m:\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 719\u001b[0m \u001b[1;32mreturn\u001b[0m \u001b[0msuper\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m\u001b[1;33m.\u001b[0m\u001b[0m__new__\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[0mcls\u001b[0m\u001b[1;33m,\u001b[0m \u001b[1;33m*\u001b[0m\u001b[0margs\u001b[0m\u001b[1;33m,\u001b[0m \u001b[1;33m**\u001b[0m\u001b[0mkwargs\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n", - 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Same as in the big comment below.\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 888\u001b[0m \u001b[1;32mif\u001b[0m \u001b[0mid\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[0mobj\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m \u001b[1;32min\u001b[0m \u001b[0mmemo\u001b[0m\u001b[1;33m:\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n", - "\u001b[1;32m~\\miniconda3\\lib\\pickle.py\u001b[0m in \u001b[0;36msave\u001b[1;34m(self, obj, save_persistent_id)\u001b[0m\n\u001b[0;32m 558\u001b[0m \u001b[0mf\u001b[0m \u001b[1;33m=\u001b[0m \u001b[0mself\u001b[0m\u001b[1;33m.\u001b[0m\u001b[0mdispatch\u001b[0m\u001b[1;33m.\u001b[0m\u001b[0mget\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[0mt\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 559\u001b[0m \u001b[1;32mif\u001b[0m \u001b[0mf\u001b[0m \u001b[1;32mis\u001b[0m \u001b[1;32mnot\u001b[0m \u001b[1;32mNone\u001b[0m\u001b[1;33m:\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m--> 560\u001b[1;33m \u001b[0mf\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[0mself\u001b[0m\u001b[1;33m,\u001b[0m \u001b[0mobj\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m \u001b[1;31m# Call unbound method with explicit self\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m\u001b[0;32m 561\u001b[0m \u001b[1;32mreturn\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 562\u001b[0m \u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n", - "\u001b[1;32m~\\miniconda3\\lib\\pickle.py\u001b[0m in \u001b[0;36msave_tuple\u001b[1;34m(self, obj)\u001b[0m\n\u001b[0;32m 884\u001b[0m \u001b[1;32mif\u001b[0m \u001b[0mn\u001b[0m \u001b[1;33m<=\u001b[0m \u001b[1;36m3\u001b[0m \u001b[1;32mand\u001b[0m \u001b[0mself\u001b[0m\u001b[1;33m.\u001b[0m\u001b[0mproto\u001b[0m \u001b[1;33m>=\u001b[0m \u001b[1;36m2\u001b[0m\u001b[1;33m:\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 885\u001b[0m \u001b[1;32mfor\u001b[0m \u001b[0melement\u001b[0m \u001b[1;32min\u001b[0m \u001b[0mobj\u001b[0m\u001b[1;33m:\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m--> 886\u001b[1;33m \u001b[0msave\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[0melement\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m\u001b[0;32m 887\u001b[0m \u001b[1;31m# Subtle. Same as in the big comment below.\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 888\u001b[0m \u001b[1;32mif\u001b[0m \u001b[0mid\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[0mobj\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m \u001b[1;32min\u001b[0m \u001b[0mmemo\u001b[0m\u001b[1;33m:\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n", - "\u001b[1;32m~\\miniconda3\\lib\\pickle.py\u001b[0m in \u001b[0;36msave\u001b[1;34m(self, obj, save_persistent_id)\u001b[0m\n\u001b[0;32m 558\u001b[0m \u001b[0mf\u001b[0m \u001b[1;33m=\u001b[0m \u001b[0mself\u001b[0m\u001b[1;33m.\u001b[0m\u001b[0mdispatch\u001b[0m\u001b[1;33m.\u001b[0m\u001b[0mget\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[0mt\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 559\u001b[0m \u001b[1;32mif\u001b[0m \u001b[0mf\u001b[0m \u001b[1;32mis\u001b[0m \u001b[1;32mnot\u001b[0m \u001b[1;32mNone\u001b[0m\u001b[1;33m:\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[1;32m--> 560\u001b[1;33m \u001b[0mf\u001b[0m\u001b[1;33m(\u001b[0m\u001b[0mself\u001b[0m\u001b[1;33m,\u001b[0m \u001b[0mobj\u001b[0m\u001b[1;33m)\u001b[0m \u001b[1;31m# Call unbound method with explicit self\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0m\u001b[0;32m 561\u001b[0m \u001b[1;32mreturn\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n\u001b[0;32m 562\u001b[0m \u001b[1;33m\u001b[0m\u001b[0m\n", - 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(The flux is assumed to arise from a global field, and the SQUID-loop areas of the two transmons are different with an area ratio of 1.4) \n", - "\n", - "### Hilbert space setup" - ] - }, - { - "cell_type": "code", - "execution_count": 7, - "metadata": {}, - "outputs": [ - { - "name": "stderr", - "output_type": "stream", - "text": [ - "FutureWarning: This use of `InteractionTerm` is deprecated and will cease to be supported in the future.\n", - " c:\\users\\drjen\\onedrive\\coding\\pycharmprojects\\scqubits\\scqubits\\core\\hilbert_space.py: 180FutureWarning: This use of `InteractionTerm` is deprecated and will cease to be supported in the future.\n", - " c:\\users\\drjen\\onedrive\\coding\\pycharmprojects\\scqubits\\scqubits\\core\\hilbert_space.py: 110" - ] - } - ], - "source": [ - "qbt1 = scq.Transmon(\n", - " EJ=25.0,\n", - " EC=0.2,\n", - " ng=0,\n", - " ncut=30,\n", - " truncated_dim=3)\n", - "\n", - "qbt2 = scq.Transmon(\n", - " EJ=15.0,\n", - " EC=0.15,\n", - " ng=0,\n", - " ncut=30,\n", - 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" c:\\users\\drjen\\onedrive\\coding\\pycharmprojects\\scqubits\\scqubits\\explorer\\explorer.py: 70" - ] - }, - { - "data": { - "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { - "model_id": "", - "version_major": 2, - "version_minor": 0 - }, - "text/plain": [ - "HBox(children=(HTML(value='data sweep'), FloatProgress(value=0.0, max=150.0), HTML(value='')))" - ] - }, - "metadata": {}, - "output_type": "display_data" - }, - { - "data": { - "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { - "model_id": "", - "version_major": 2, - "version_minor": 0 - }, - "text/plain": [ - "HBox(children=(HTML(value='data sweep'), FloatProgress(value=0.0, max=150.0), HTML(value='')))" - ] - }, - "metadata": {}, - "output_type": "display_data" - }, - { - "data": { - "application/vnd.jupyter.widget-view+json": { - "model_id": "", - "version_major": 2, - "version_minor": 0 - }, - "text/plain": [ - "HBox(children=(HTML(value='data sweep'), FloatProgress(value=0.0, max=150.0), HTML(value='')))" - ] - }, - "metadata": {}, - 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