关于 Quatm

Quatm 是一个为量子物理实验打造的 Python 开源框架。只需几行代码，就能编排复杂的实验时序、控制多种仪器设备、实时采集和分析数据。无论你的实验室使用 NI板卡、Zynq、ADWin、Artiq 还是自研 FPGA 控制器，Quatm 都能帮你把精力从软件适配中解放出来，专注于物理本身。

它同时提供桌面 GUI 与浏览器端控制台（含手机移动端），在同一套系统中覆盖从实验编程、自动扫描到远程监控的全流程，已在世界一流量子实验室中稳定运行多年。

若想深入了解，请参阅我们的 开发文档 获取详细信息。

Quatm 对实验硬件有什么要求？

Quatm 是一个软件框架，对硬件没有特殊要求。 只要你的设备支持 USB、串口、网口或 GPIB 等标准通信协议，Quatm 就能在几分钟内完成接入。我们的技术资料以五个原则为指导：

  • 可靠性：所有代码均在世界一流量子实验室中经过严格验证，配有详尽的文档。
  • 易用性：简洁的 Python API，即使初次接触也能在短时间内上手。
  • 灵活性：模块化设计，按需扩展或定制，适应不同的实验需求。
  • 可移植性：同一套脚本可在不同硬件平台上运行，无需重写。
  • 远程化：桌面 GUI 与浏览器控制台双向同步，手机也能监控与操作实验。

从 USB 设备到远程服务器上的仪器，Quatm 让多线程精确控制变得简单直接。

Quatm 目前包含哪些功能？

Quatm 为量子物理实验提供了一套完整的控制框架，主要功能包括：

实时实验浏览器基于 Qt 的图形界面，支持实验浏览、启动与实时监控。
Web 远程控制平台与桌面 GUI 同源的浏览器端实验控制台：九个功能页覆盖实验运行、实时数据、 分析、属性与进程管理，支持手机/平板移动端，实验队列、参数扫描、任务暂存与 逻辑循环与桌面端双向同步。
灵活的参数面板直观的界面用于实时调整各类实验参数，支持参数扫描、循环嵌套等高级功能。
数据分析管理器提供丰富的数据分析工具，包括图像处理、离子检测、高斯拟合等功能。
数据流实时监视支持实时监控数据流，提供实验进展与性能的即时反馈；实验运行中的每个 run 实时累积、任意字段绘制实时扫描图。
任务暂存与条件循环任务暂存站保存待运行任务；任务循环器根据测量结果和自定义逻辑自动重复、跳转、修改或终止循环， 支持实验长期无人值守运行。
丰富的设备驱动内置量子物理实验中大部分常用实验仪器的驱动程序。
远程控制与数据推送支持本地或远程实时修改实验参数，并将实验数据实时推送至客户端。
模拟仿真模式无需实际硬件即可在模拟模式下测试和开发实验脚本，提高开发效率。

典型工作流程

用 Quatm 做实验的过程非常直观：

  1. 配置设备 — 在 device_db.py 中注册你的仪器，一次配置，长期使用
  2. 编写脚本 — 继承 Experiment 类，在 build() 中声明参数，在 run() 中编排时序
  3. 启动 GUI — 打开实验浏览器，双击脚本，在参数面板中微调
  4. 运行与监控 — 点击 Run，实时查看相机画面和数据曲线
  5. 数据分析 — 实验数据自动以 HDF5 保存，可即时调用内置分析模块处理
  6. 随时随地掌控 — 离开实验室后，通过浏览器或手机继续监控运行进度、调整参数 并启停任务

整个过程无需编译，修改即生效，非常适合快速迭代的实验环境。

与我们一起改进 Quatm

Quatm 是一个充满活力的开源项目，我们期待每一位用户的声音。无论是功能建议、Bug 报告还是文档改进，欢迎在 GitHub Issues 中提出，或者直接提交 Pull Request。让我们一起把 Quatm 变得更好！

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